无卤环氧树脂中磷系阻燃剂是如何发挥阻燃作用？

无卤环氧树脂最大的特点是卤素含量极低达到无卤标准，相比较含卤环氧树脂更环保。不过，纯环氧树脂的氧指数仅为20%左右，极易燃烧，卤素能起到的一个很重要的作用就是阻燃，一但去除卤素，环氧树脂的应用范围会受到很大的限制。那么无卤环氧树脂要面临的问题就是寻找不含卤素的阻燃剂。磷系阻燃剂就成了当下无卤环氧树脂中阻燃成分的首选。
无卤环氧树脂中磷系阻燃剂是如何发挥阻燃作用？
含磷阻燃剂的机理是，在产品表面形成固体层，阻断了可燃物质的供应。阻燃剂在燃烧后经过加热转化为聚磷酸，然后炭化该聚合物，经过水份的消除，形成一个保护层。含磷阻燃剂之所以具有高效阻燃性能，主要在于磷元素在合适的温度范围内，可以迁移到聚合物表面，进而在燃烧过程的早期即可发挥其作用。树脂系统中磷含量需达到3-5%才能达到效果。

无卤环氧树脂中磷系阻燃剂是如何发挥阻燃作用？

为了提高含磷阻燃剂的阻燃效率，有必要在阻燃剂分子中产生一个好的离去基团，它可以很容易地迁移到聚合物的表层，从而发挥阻燃效果。如果没有离去基团，则阻燃剂的阻燃效率很低，或者根本就失去效果，在剧烈加热条件下（锥形量热仪），这一现象变得尤为明显。在固化过程中。阻燃剂分子也应该与聚合物基体产生化学连接，以防止其发生迁移。这同样适用于反应性磷化合物DOPO，它和酚醛环氧树脂预反应的树脂，已经在电子覆铜板中有很成熟的应用。但是，DOPO不能直接和高性能环氧树脂一起使用，因为它只能和他们部份发生反应，使得树脂体系失去了原本的杰出的机械性能。在最近的研究中，已经合成了一些DOPO衍生物，从而可以满足以上要求。
因为基于DOPO的阻燃剂有不同的化学结构变化，很多衍生物在环氧树脂系统中的应用潜力巨大，对他们的开发还将继续。最近的检测发现，除了胺固化剂，也可以使用一种双官能度的DOPO-环氧树脂，使用这一树脂，可以期待取得更佳的机械性能。不同的DOPO规格，使得根据要求，将这种阻燃剂通过不同路线引入环氧树脂系统，提供了更多的可能性。