《磷雜菲/三嗪雙基分子阻燃環氧樹脂的性能與機理》是依託北京工商大學，由錢立軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：磷雜菲/三嗪雙基分子阻燃環氧樹脂的性能與機理
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：錢立軍
- 依託單位：北京工商大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
為構建在環氧樹脂中具有高效阻燃作用的磷雜菲/三嗪雙基分子，獲得該類分子的結構構建規律及阻燃機理，本申請利用磷雜菲化合物與三嗪環氧化合物加成方法製備多種新型結構的磷雜菲/三嗪雙基小分子及其低聚物，研究具有不同化學結構的磷雜菲/三嗪雙基分子複合環氧樹脂材料的熱性能和阻燃性能的量效關係，剖析磷雜菲/三嗪基團的雙基阻燃協同效應；通過對比具有同分異構體特徵的磷雜菲/三嗪雙基分子阻燃環氧樹脂的性能，明確其在阻燃過程中是否存在化學結構效應；通過對比不同聚合度低聚物雙基分子阻燃環氧樹脂的性能，獲得雙基分子的聚合度對於環氧樹脂性能的影響規律；本申請進一步探索了富三嗪基團阻燃劑與磷雜菲/三嗪雙基分子複合阻燃效果，尋求能夠提高阻燃效率的更為最佳化的雙基分子中的三嗪與磷雜菲基團比例。本申請將為無鹵阻燃環氧樹脂領域增添新的選擇，為提效阻燃機理研究擴展新的方向，為構建新型高效阻燃的雙基分子進行新的科學實踐。
結題摘要
環氧樹脂作為在電子電器領域有著廣泛套用的重要關鍵材料，為保證防火安全性通常必須具備優異的阻燃性能。研究具有新結構的化合物是獲得具有優異阻燃性能材料的主要手段。而探索構建具有高阻燃效率的新化合物的方法對於今後高效阻燃材料的發展尤為重要。 本項目通過將磷雜菲/三嗪兩種阻燃官能團引入到一個分子中，製備表征了多個磷雜菲/三嗪雙基分子和齊聚物，研究了它們阻燃環氧樹脂的行為規律和機理。結果表明所製備的磷雜菲/三嗪雙基分子在環氧樹脂中均具備優於單一基團化合物的阻燃效率，證明兩個基團間存在著基團協同阻燃效應，並且獲得了多種具有優異阻燃性能的環氧樹脂材料。也將環四矽氧烷、蒙脫土、三聚氰胺氰尿酸鹽（MCA）、氧化硼、烷基次磷酸鹽分別與磷雜菲/三嗪三酮分子複合套用於阻燃環氧樹脂中，探索了不同組分間的協同阻燃提效規律和協同阻燃作用機理。研究發現MCA能夠最佳化複合體系中阻燃基團比例；環四矽氧烷、氧化硼和烷基次磷酸鹽能夠最佳化複合體系的氣相凝聚相兩相協同效果；蒙脫土能夠增加複合體系阻燃過程中的阻隔效應。複合體系藉助上述協效劑進一步提高了雙基分子對於環氧樹脂的阻燃效率。本項目也擴展研究了其他雙基化合物如磷雜菲/硼酸酯、磷雜菲/環四矽氧烷等雙基分子以及多磷雜菲基團化合物，並將上述化合物分別套用於阻燃環氧樹脂、聚碳酸酯、聚乳酸等聚合物中，上述雙基分子均表現出了明顯的基團協同阻燃效應。 本項目的研究表明運用阻燃基團協同效應是構建高效阻燃分子的有效途徑，為今後進一步研究其他典型阻燃基團間的協同效應奠定了思想基礎；雙基阻燃分子在多種聚合物中均能發揮高效阻燃作用，也證實了基團協同效應原理具有廣泛的適用性，為今後發展更多具有優異阻燃性能的化合物及其阻燃聚合物提供了有效途徑。
