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环氧树脂(EP)具有粘结强度高、尺寸稳定性好、力学性能优异、绝缘性好以及化学性质稳定等优点,是应用最为广泛的热固性树脂之一。然而,易燃性是环氧树脂主要缺点之一,限制了其在阻燃要求严格场所的应用,对环氧树脂进行阻燃改性对拓展环氧树脂的应用范围具有重要意义。9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)是一种环保且具有高效阻燃环氧树脂能力的一种小分子含磷阻燃剂。聚合型阻燃剂与小分子阻燃剂相比具有与基材相容性好和阻燃稳定性好的优点,因此如何将DOPO阻燃基团引入到聚合型阻燃剂结构中,从而获得阻燃效率高、与基材相容性好的阻燃剂,是目前阻燃剂研究的热点之一。本文以DOPO、对羟基苯甲醛(PHBA)、4,4’-二羟基二苯甲酮(DHBP)、苯基磷酰二氯以及三氯氧磷为主要原料,首先将DOPO与PHBA、DHBP发生亲电加成反应,合成出两种含有DOPO结构的双羟基结构中间体,中间体进一步与苯基磷酰二氯或三氯氧磷发生溶液(熔融)缩聚反应,合成出两种线性聚合型大分子阻燃剂(PDPA、PDDP)和一种支化聚合型大分子阻燃剂(BPPD),通过红外(FTIR),核磁(NMR)以及凝胶渗透色谱(GPC)等测试方法对三种新型阻燃剂进行结构表征。对三种新型聚磷(膦)酸酯阻燃剂分别开展了在环氧树脂上的阻燃应用,通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、锥形量热(CONE)以及热红联用(TGA-FTIR)等仪器对改性环氧树脂的性能进行测试,分析阻燃剂的加入对EP阻燃性能以及热稳定性能的影响,并对三种阻燃剂各自在凝聚相以及气相方面的阻燃作用进行探讨,并建立PDPA阻燃EP模型。本文取得的主要研究成果如下:(1)成功合成出含有DOPO结构的两种线性聚合型大分子阻燃剂(PDPA、PDDP)和一种支化聚合型大分子阻燃剂(BPPD),三种阻燃剂均未见文献报导。(2)阻燃剂PDPA展现出高效阻燃EP的能力,当PDPA在EP中的添加量达到4 wt.%时,环氧树脂的氧指数达33.8%,垂直燃烧等级通过V-0级;建立PDPA高效阻燃EP的燃烧模型;研究认为:EP阻燃性能的提高要归结于凝聚相残炭的保护、气相含磷自由基淬灭机理以及物理“吹熄”等多方面的共同作用。(3)当PDDP在EP中的添加量达12 wt.%时,环氧树脂的氧指数达35.0%,垂直燃烧等级通过V-0级,并且阻燃EP的热释放峰值(P-HRR)、总热释放(THR)以及总烟释放(TSP)均有明显下降;将PDDP与多聚磷酸铵(APP)复配用于阻燃EP时,阻燃样品表现出比PDDP单独使用时更高的阻燃效率,具有优良的协同阻燃效果;PDDP无论是单独使用还是与APP复配使用,对EP阻燃性能的提升都要归结于凝聚相与气相的共同作用。(4)当BPPD在EP中的添加量达20 wt.%时,改性EP样品CONE测试后的残炭量由纯EP样品的4.3 wt.%提高到37.6 wt.%,并且残炭具有致密连续的形貌;在凝聚相膨胀残炭的保护下,BPPD改性EP的P-HRR、THR以及TSP均大幅度下降。