磷-硅阻燃劑的合成與性能研究

范華勇 黃增彪 林 偉 佘乃東 黃堅龍

（廣東生益科技股份有限公司 國家電子電路基材工程技術研究中心，廣東 東莞 523808）

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近年來，電子元器件大功率化、線路板材料超薄化和整機組裝高密度化的趨勢越來越明顯，對電子電路基材的耐熱和阻燃等關乎材料安全的性能也提出了更高的要求。因此，對環氧樹脂的高性能化阻燃改性愈加迫切[1]。

含磷阻燃劑因其良好的阻燃性能得到了極大發展，主要包括含磷阻燃添加劑、含磷環氧固化劑和含磷環氧預聚物[2]。然而，單一含磷阻燃劑難以賦予環氧固化物足夠的阻燃效率[3]。在實際應用中，為了獲得理想的阻燃性能，固化物中磷含量至少2.0 wt%，為此往往需要在固化體系中引入較高含量的含磷阻燃劑[4]，導致固化物中含有較多的P-O-C和P-C等化學弱鍵，使得固化物中力學、初始降解溫度和玻璃化轉變溫度等性能下降明顯。

為了實現阻燃、耐熱和力學等性能的均衡發展，一般將磷與其他阻燃元素發揮協效阻燃作用，提高阻燃劑的阻燃效率，降低其用量[5]。制備高效阻燃體系的方法主要有三種：（1）利用已有的阻燃劑復配；（2）通過分子結構設計，將多種具有協效阻燃功能的官能團構筑在一個分子結構中；（3）研究新的阻燃機理并發明新的阻燃結構[6]。

磷-硅協效阻燃劑具有低煙、低毒、抗滴落和阻燃效果良好等優點被廣泛用于制備高效阻燃劑,磷硅協同阻燃機理[3][7]：高溫下，含硅化合物的表面張力較小，趨向于遷移到材料表面，發生氧化分解等生成SiO2，殘留在殘炭中，另外，磷促進脫水碳化，而硅則能與碳層形成類陶瓷（SiC）結構，加固及保護炭層，進而發揮協同阻燃作用[3][4[8]。……