磷杂菲/环氧树脂复合材料的热分解动力学研究

• 作者: 侯学清 宝冬梅 张玉鹏 李玉美 潘贵英 王建航 蔡晓东 许志彦
• 来源期刊: 功能材料
• 学科: 化学
• 关键词: 磷杂菲 环氧树脂 热分解动力学 机理
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 研究·开发
• 页码范围: 11152-11158
• 页数: 7页
• 分类号: O631
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-9731.2020.11.022

摘要

近年来,磷杂菲阻燃剂因反应活性高、相容性好而被广泛应用于阻燃环氧树脂(EP).首先,以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和P2 S5为原料,甲苯为溶剂,在氮气保护下合成磷杂菲阻燃剂9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-硫化物(DOPS);其次,将其添加到EP中制备磷杂菲/环氧树脂复合材料(DOPS/EP);再次,通过TG/DTG方法研究了DOPS/EP的热分解过程;最后,采用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和Coast-Redfern法对DOPS/EP热分解过程中的非等温热分解动力学数据进行了分析,求出热分解反应的活化能和指前因子,并推测出可能的热分解反应机理及其动力学方程.实验结果表明,DOPS/EP的热分解过程分为两个阶段,其热分解动力学参数分别为EK1(DOPS/EP)=163.82 kJ/mol,lnAK1=35.60,EO1(DOPS/EP)=164.36 kJ/mol,EK2(DOPS/EP)=195.59 kJ/mol,lnAK2=35.67,EO2(DOPS/EP)=196.18 kJ/mol;其两个阶段的机理函数均为g(α)=[-ln(1-α)]4,反应级数n=4,热分解机理均属于随机成核和随后增长反应.