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不饱和聚酯树脂UPR是一种应用广泛的热固性树脂,但是由于其容易燃烧,而且会产生大量的有毒有害气体,所以研究开发新型的无卤低烟阻燃UPR是此领域的研究热点。 本文首先成功合成了单体1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA),研究了它的合成反应因素,然后将其与甲基乙烯基二氯硅烷反应合成目标阻燃剂DPMVSi,采用FTIR,MS和1HNMR方法对单体结构进行表征。同时摸索了DPMVSi的合成条件,通过FTIR,1HNMR和31PNMR对其结构进行表征。TG结果表明,DPMVSi的热稳定性好,初始分解温度为345℃,800℃的残炭量为50.56%。 探讨了不同添加量的阻燃剂DPMVSi对UPR的阻燃作用。结果表明,DPMVSi的加入,可以使UP的THR,pKHRR和pKSPR值都有较大幅度的下降,提高了材料的阻燃性能。TG的测试结果表明DPMVSi的加入提高了UP的残炭率,同时对力学性能的影响并不大。 通过SEM-EDX分析了CONE测试后炭层的形貌结构以及元素组成,表明燃烧后产生了明显的连续炭层,并且阻燃元素磷硅可以在炭层表面富集,进一步提高了阻燃效果。 通过热分解过程以及燃烧行为测试发现,DPMVSi主要在凝聚相发挥阻燃作用,并且其固化以及热分解过程中会与UP产生强烈的相互作用而形成了阻隔效果优异的交联炭层。 此外,通过DSC固化动力学的研究,可以确定DPMVSi与基体发生了交联作用产生了丰富的微凝胶交联结构,因而降低了固化凝胶的速度。