一种含有N、P和S的噻吩衍生物，用作阻燃环氧热固性材料的共固化剂

《Macromolecular Chemistry and Physics》：A Thiophene Derivative Containing N, P and S as Co-Curing Agent for Flame-Retardant Epoxy Thermoset

高效含氮磷硫杂多环阻燃剂合成及其环氧树脂复合材料的阻燃机制研究。通过FTIR和NMR确认三嗪硫杂磷腈类化合物TTD结构，制备EP/DDM/TTD12.5阻燃环氧树脂，实现V-0级阻燃和39.4% LOI，同时降低 THR和TSP达23%以上，EP/DDM/TTD7.5力学性能提升显著。研究证实TTD在凝聚相和气相均发挥阻燃作用，为DGEBA基高阻燃材料开发提供新途径。

　　

摘要

尽管已经合成了许多用于双酚A二缩水甘油醚（DGEBA）的阻燃剂，但具有高阻燃性能的阻燃剂仍然很少。在本研究中，成功合成了含有氮（N）、磷（P）和硫（S）的阻燃剂6,6',6''-((pyrimidine-2,4,6-triyltris(azanediyl))tris(thiophen-2-ylmethylene))tris(dibenzo[c,e][1,2]oxaphosphinine 6-oxide)（TTD），该阻燃剂由2,4,6-三氨基嘧啶、2-噻吩甲醛和9,10-二氢-9-氧-10-磷杂蒽-10-氧化物制备。傅里叶变换红外光谱（FTIR）以及¹H和³¹P核磁共振（NMR）的表征结果确认了其化学结构。通过将DGEBA、TTD和4,4'-二氨基二苯甲烷（DDM）混合，制备出了含有TTD的阻燃环氧树脂（EP/DDM/TTD）。在所有EP/DDM/TTD配方中，EP/DDM/TTD12.5的V-0等级为0，阻燃指数（LOI）为39.4%，表明TTD具有较高的阻燃性能。同时，EP/DDM/TTD12.5的热分解速率（THR）和总烟释放量（TSP）分别比EP/DDM低24.0%和23.2%。EP/DDM/TTD7.5的拉伸强度和弯曲强度分别比EP/DDM高40.98%和38.82%。通过多种表征方法研究了TTD的阻燃机制。对EP/DDM和EP/DDM/TTD12.5炭化残渣的表征表明，TTD在凝聚相中对DGEBA具有阻燃效果。此外，对TTD热解行为的PY-GC-MS分析显示，TTD在气相中也对DGEBA具有阻燃效果。这项工作为DGEBA在需要高阻燃性能的应用领域提供了可能性。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。