近期，我室在不饱和聚酯的无卤阻燃改性方面取得了新进展，设计合成了一种同时含DOPO、芳仲胺和膦酸酯结构的新型大分子阻燃剂PPDSP，不仅实现了不饱和聚酯的高效、耐久阻燃，而且显著提高了不饱和聚酯的耐热性。相关工作发表在《Chemical Engineering Journal》上，第一作者为本室特聘研究员陈琳。
【研究背景】
不饱和聚酯（UP）作为我国热固性树脂中用量最大的品种之一，在轨道交通、航空航天、风电能源等具有阻燃防火要求的领域应用广泛。广泛使用的一些含卤/磷小分子有机阻燃剂因在高分子基材中相容性较差、增塑效应和逐渐迁出，会导致材料热/机械性能受损、阻燃耐久性不佳和PBT（残留性、生物累积性、毒性）等问题。因此，急需研究开发阻燃效率高、环境友好、耐久性好、对材料力学性能没有负面影响的新型大分子阻燃剂，以满足生产高性能不饱和聚酯基复合材料的实际需求。
【主要内容】
这项工作通过将氢键和协同炭化作用集成到PPDSP大分子中，制备的UP/PPDSP改性树脂具有优异的阻燃耐久性、耐热性和冲击强度。与纯UP相比，UP/PPDSP20的玻璃化转变温度（Tg）和初始分解温度（T5%）分别提高了11°C和20°C，极限氧指数（LOI）达到27.3%，UL-94等级为V-0级，峰值热释放速率降低了58%。即使正常储存一年或浸水处理一周后，UP/PPDSP仍能保持原有的阻燃性能。这种大分子阻燃剂具有高热稳定性、难迁移、与基材相容性好、几乎无生物累积性等优点，为提高聚合物的阻燃防火性能提供了一条高效、耐用且绿色的途径。
图1. PPDSP的分子结构及其与不饱和聚酯基材的相互作用示意图
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.136365
