环氧复合材料高效阻燃的气相/凝聚相协同策略：PDA阻燃剂的合成与性能研究

本研究通过DOPO与原儿茶醛的简单加成反应合成新型含磷阻燃剂PDA，用于环氧树脂（EP）改性。仅添加5 wt% PDA即可使EP复合材料通过UL94 V-0评级，峰值热释放率（pHRR）和总烟释放量（TSP）分别降低50.9%和33.7%，其高效阻燃机制源于气相自由基捕获与凝聚相成炭催化协同作用。

　　

Structural characterization of PDA

通过多谱学技术对合成的PDA进行系统表征。红外光谱分析（图2a）显示，DOPO中P–H键的特征振动峰（2430 cm^?1）在PDA谱图中完全消失，同时在1163 cm^?1和1034 cm^?1处出现属于P=O和P–O键伸缩振动的新特征峰。

Conclusion

本研究以DOPO和原儿茶醛为原料，通过简单加成反应成功合成新型DOPO基阻燃剂PDA。PDA在EP中展现出高效阻燃性：仅添加5 wt%即可使EP复合材料通过UL94 V-0评级，峰值热释放率（PHRR）、总热释放量（THR）和总烟释放量（TSP）分别降低50.9%、15.7%和33.7%。与DOPO主要作用于气相阻燃的机制不同，PDA通过气相自由基淬灭和凝聚相成炭催化实现协同阻燃，显著提升EP复合材料火灾安全性。