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硅橡胶具有耐高低温性、耐候性、电绝缘性和生物惰性等优良性能,被广泛应用于交通运输、电子电气、生物医疗等行业。但硅橡胶易燃,因此需要赋予硅橡胶优异的火安全性能。添加型含磷阻燃剂具有优异的阻燃性能,但与聚合物的相容性不理想,往往会影响聚合物的机械性能。因此设计开发与硅橡胶具有良好相容性的含磷阻燃剂,赋予阻燃硅橡胶优异的综合性能具有重要的意义和应用价值。本论文首先以9,10-二氢-9-氧杂-10-膦杂菲-10-氧化物(DOPO)和乙烯基二甲氧基甲基硅烷为起始原料,合成了含有硅橡胶链段结构的阻燃剂聚(10-(2-二甲氧基二甲基硅烷)-9-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)(DOPO-VMDS),并对其结构进行了表征和确认。将DOPO-VMDS加入室温硫化硅橡胶(RTV)中,当添加量达到20 wt%时,样条在垂直燃烧测试中通过了 UL-94 V-0级。拉伸强度达到了 1.06 Mpa,相较于纯RTV材料有了微小的提升,由于合成的阻燃剂为与材料具有相似的链段结构,与基体相容性良好,从而使材料的力学性能保持良好。锥形量热测试(CONE)中阻燃材料的总热释放量(THR)从纯RTV的107.6 MJ/m2降低到了 74.2 MJ/m2,材料的燃烧过程得到明显的抑制。为进一步提高阻燃效率,将DOPO-VMDS同三嗪成炭剂(CFA)复配阻燃RTV,当DOPO-VMDS与CFA的比例达到2:1时,添加量为18 wt%的样条通过了 UL-94 V-0级,且LOI值达到29.3%。由于硅橡胶材料容易阴燃,往往需要添加25～30 wt%的阻燃剂才能达到相同阻燃效果。CONE结果表明,相较于纯RTV,RTV/DOPO-VMDS/CFA体系热释放速率(HRR)、总热释放量(THR)都有了显著的降低。DOPO在气相中有效抑制材料燃烧。而CFA的加入使材料在燃烧过程中形成了坚硬、致密的炭层。且炭层中较高的磷含量能够提升炭层的密度和强度,可以有效阻止热量的传递。与DOPO相比,磷腈结构具有磷含量高、热稳定性能优异等特点。本论文以六氯环三磷腈、对羟基苯甲醛、硅烷偶联剂和DOPO为原料合成了六-[4-(对三乙氧基硅烷丙胺-DOPO-亚甲基)苯氧基]环三磷腈(KTP-DOPO)。TGA测试表明KTP-DOPO具有良好的热稳定性,800℃的残炭率为34.2%,表明该阻燃剂具有良好的成炭性能。当18 wt%的KTP-DOPO添加到RTV时,样条通过UL-94 V-0级,LOI值达到了 34.3%。CONE测试表明,与纯RTV相比,材料的HRR、THR、烟释放速率、总烟释放量等分别降低了46.1、37.6、46.7和46.6%。材料在燃烧后形成了致密、高强度且石墨化的炭层,抑制了燃烧过程中絮状物质的产生,在凝聚相起到了很好的阻燃作用,DOPO能在气相中发挥阻燃作用,因此该阻燃剂的加入赋予了材料优异的阻燃效率。力学测试表明,阻燃剂的加入使材料的拉伸强度提高了 118.1%。由于材料的链端含有丰富的硅氧烷基团,能够在硫化过程中形成交联的网络结构,增加了材料的交联密度,因此KTP-DOPO的添加使材料在达到优良的阻燃效率的同时提高了材料的力学性能。