阻燃环氧树脂的阻燃性能主要来源于阻燃剂中环三磷腈部分所固有的阻燃性能以及P、N元素的协同作用[3];阻燃剂在燃烧的过程中环三磷腈部分分解出磷酸或偏磷酸,形成凝聚相覆盖在基体表面促进炭层的生成并起到隔热隔氧的作用,抑制燃烧的蔓延;阻燃剂在燃烧过程中生成CO2、NH3、N2等不燃气体,稀释O2的浓度或冲散氧气从而形成气相阻隔;同时阻燃剂在燃烧过程中生成PO·自由基,湮没了H·自由基和HO·自由基,中断热解.李斌等[4]以六对羧基苯氧基环三磷腈与环氧氯丙烷经开环闭环反应合成了一种新型的含磷环氧树脂(PN-EP).结果表明,PN-EP的初始分解温度为278℃,在700℃时残炭率为40.5wt%,具有很好的热稳定性和成炭性能.经固化后,PN-EP固化物LOI值为33%,并能通过UL94V-0级.添加型阻燃剂主要有有机阻燃剂和无机阻燃剂,卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)和非卤。天津磷晴磷腈阻燃剂性能

李占雄等[50,51]分别制备出甲氧基取代和乙氧基取代环三磷腈丙烯酸酯衍生物单体并配制成阻燃剂水乳液,用于织物的阻燃整理.随着阻燃剂用量的增加,织物阻燃效果增强.其中甲氧基取代环三磷腈丙烯酸酯共聚物整理棉织物续燃时间为6.3s,阴燃时间为0s,损毁炭长为7cm.甲氧基环三磷腈聚合物用于棉织物整理阻燃效果更好.阻燃剂在棉织物表面交联形成网状结构,覆盖在织物表面阻止燃烧的进行.曾和平等[52]以六羟甲基三聚氰胺和六氯环三磷腈为原料,合成了一种无卤磷腈膨胀型阻燃剂.天津磷晴磷腈阻燃剂性能磷腈化合物的阻燃机理表现为四种途径的综合作用,磷腈热分解时吸热是冷却机理。

六苯氧基环三磷腈不*可阻燃环氧树脂[9],并且还能作为大规模集成电路封装用环氧树脂模塑料(EMC)的阻燃剂[10].经测试,所制备的EMC可达到UL94V-0级别,氧指数为33.1%,阻燃性能**优于传统含溴阻燃体系,可用于制备大规模集成电路封装用EMC.(3)除上述两种比较普遍的方法外,还有研究者开辟了其他改性环氧树脂阻燃性能的途径.例如,制备含磷腈和其他具有阻燃性能基团的双效官能团化合物,同时又能与环氧树脂较好地相容.此方法能有效提高环氧树脂的阻燃性能,具有较大的潜在发展空间.许苗军等[11,12]制备了一种含磷腈/DOPO双基结构阻燃剂,将其与环氧树脂(含固化剂)制备出阻燃环氧树脂.当阻燃剂的含量*为10.6wt%时,阻燃环氧树脂的LOI高达36.6%,并达到UL94V-0级.
磷腈阻燃剂种类繁多,根据化学结构可分为环状磷腈、线性聚磷腈和功能化衍生物三大类,每类又因取代基不同而具有独特性能。以下是主要类型及代表性产品:1.环状磷腈(小分子型)以六元环(三聚体)或八元环(四聚体)为主,侧基可调,阻燃效率高。(1)六氯环三磷腈(HCCP,(NPCl₂)₃)特点:基础原料,活性高,需进一步修饰。应用:合成其他磷腈阻燃剂的中间体。(2)六苯氧基环三磷腈(HPCP,(NP(OPh)₂)₃)特点:热稳定好(分解温度>300℃),无卤。应用:环氧树脂、PC/ABS合金(如日本大冢化学SPS-100)。(3)氨基取代环磷腈(如六(4-氨基苯氧基)环三磷腈)特点:反应性氨基,可参与聚合物交联。应用:阻燃聚酰亚胺薄膜、复合材料。(4)含磷/氮复合基团衍生物示例:六(对-二乙基氨基膦酸酯)环三磷腈。作用:增强成炭性和气相阻燃协同效应。用氢氧化镁等阻燃优点是环保性好,不释放烟雾,不产生有害和有争议的气体,成本低廉。

磷腈类阻燃剂磷腈类阻燃剂是一种环境友好的磷氮系阻燃剂,以六苯氧基环三磷腈(HPCP)为**。该类物质是磷-氮交替排列的六元环化合物,该类分子在分解时不*会产生聚磷酸、偏磷酸和磷酸等酸性物质催化高聚物炭化,还能产生N2、NH3等气体来稀释火焰,并且该类化合物分解过程产生的PO·自由基能捕捉聚合物分解过程产生的HO·自由基,达到阻燃的目的。徐建中等发现HPCP能抑制PC在热解时因重排而生成羧基的数量,添加量为15份时能够将PC的氧指数从23.5%提高到29.5%,垂直燃烧达到V-0级,但是使PC的冲击强度下降约28%[5]。朱明源等研究磷腈类阻燃剂SPB-100和溴化聚碳酸酯阻燃剂BC-58对PC耐候性能的影响,发现添加SPB-100的PC在氙灯老化1000h后冲击强度的保留率为46.2%,在70℃蒸馏水中浸泡168h后冲击强度的保留率为39.7%,明显优于溴化聚碳酸酯阻燃剂BC-58[6]。磷腈阻燃剂在包装材料中用于提高产品的安全性,防止火灾。天津磷晴磷腈阻燃剂性能
囊壁为聚脲的微胶囊阻燃剂。天津磷晴磷腈阻燃剂性能
3.功能化磷腈衍生物商品(1)美国Albemarle(雅宝)商品名:Reofos®系列复配磷腈-磷酸酯,用于阻燃聚氨酯泡沫。(2)德国朗盛(Lanxess)商品名:Levagard®系列磷腈-三嗪杂化阻燃剂,适用于电子器件封装。(3)中国杭州捷尔思阻燃科技商品名:JRS-PN系列纳米磷腈/蒙脱土复合材料,用于阻燃涂料、纺织品。4.特殊用途磷腈商品(1)含氟磷腈(锂电池领域)商品名:HCCP-F(六氟环三磷腈)厂商:中国湖北兴发集团应用:锂电电解液添加剂(提升热安全性)。(2)生物基磷腈(环保型)商品名:BioPhos®PN厂商:荷兰DSM(帝斯曼)特性:以植物衍生物为原料,可降解。5.选择建议电子电器:优先选SPS-100(Otsuka)或FR-100(鑫烯)。新能源电池:含氟磷腈(HCCP-F)或聚磷腈涂层(LPP系列)。纺织品/泡沫:反应型磷腈(如FR-200)或复配型(Reofos®)。天津磷晴磷腈阻燃剂性能