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本文利用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)与双酚A型环氧树脂(E51)的反应合成了一种含磷的环氧树脂预聚物(DOPOER),加入双氰胺(DICY)或频哪醇二甲基乙醇胺硼酸酯(PDB)固化剂,得到具有优异的潜伏性能和阻燃性能的单组分环氧树脂。由DOPOER与DICY构成的单组分环氧树脂(DOPOER-DICY)在磷含量为1.5wt%时,60℃下的凝胶时间是9d,固化后,垂直燃烧可通过UL-94V-0级,极限氧指数(LOI)为34.6%。采用非等温DSC研究了该体系(DOPOER-DICY-1.5)的固化机理,得到固化反应活化能为125.9kJ/mol,为自催化固化机理。热失重分析(TGA)研究表明随着磷含量的增加,DOPOER-DICY固化物的初始分解温度逐渐降低,磷含量为1.5wt%时,固化物的初始分解温度(Td,5%)为335.3?C,最大热失重温度(Td,max)为393.7?C。动态力学性能(DMA)结果表明,该固化物的玻璃化转变温度(Tg)为139.0℃。由DOPOER与PDB构成的单组分环氧树脂(DOPOER-PDB)在磷含量为1.5wt%时,60℃下的凝胶时间为15d,表现出更好的潜伏性能;固化后,垂直燃烧能够通过UL-94V-0级,LOI高达35.6%。TGA结果表明随着磷含量的增加,DOPOER-PDB固化物的Td,5%和Td,max逐渐降低,磷含量为1.5wt%的DOPOER-PDB-1.5体系的Td,5%为355.3?C,Td,max为426.8?C,残炭率为18.0%,DMA结果表明该体系的Tg为117.0?C。随着磷含量的增加拉伸强度和弯曲强度逐渐增加,DOPOER-PDB-1.5体系的拉伸强度比没含磷的纯样增加58.0%,弯曲强度增加27.1%,冲击强度基本不变。热重-红外(TGA-FTIR)、扫描电镜(SEM)和锥形量热结果表明,DOPOER-PDB环氧树脂固化物在燃烧过程中产生磷酸类的脱水剂,促进聚合物脱水成炭,大部分磷元素富集在表面形成致密炭层起到阻隔作用,同时也呈现一定的气相阻燃机理。