纤维增加树脂基复合材料，独特是热固性树脂基复合材料，因其奇特的机能上风，已在越来越多的范畴获得普遍运用。不饱和聚酯是最大的一类临盆热固性复合材料的高分子材料，是临盆玻璃钢的要紧高分子材料。但是，不饱和聚酯固有的易燃性使其被点燃后极易诱发怒灾事项，对性命和资产平安组成严峻胁迫。经过参预阻燃剂是管理其易燃性的灵验路径。无机阻燃剂阻燃效率低，而普遍运用的一些含卤/磷小分子有机阻燃剂因在高分子基材中相容性较差、增塑效响应逐步迁出，会致使材料热/机器机能受损、阻燃持久性欠安和PBT（残留性、生物积累性、毒性）等题目。因而，急需研讨开辟阻燃效率高、处境友谊、持久性好、对材料力学机能没有反面影响的新式大分子阻燃剂，以满意临盆高机能不饱和聚酯基复合材料的实践须要。
四川大学王玉忠院士团队计划合成了一种同时含DOPO、芳仲胺和膦酸酯机关的新式大分子阻燃剂PPDSP（图1），并将其用于不饱和聚酯（UP）的阻燃改性。一方面，PPDSP的芳仲胺基团与UP酯羰基之间孕育的氢键增加了链间互相做使劲和相容性。另一方面，膦酸酯和DOPO基团在高温下生成高氧化态的含磷酸，进一步催化UP基材的脱水反响孕育精致炭层，表现协同炭化影响。经过将氢键和协同炭化影响集成到PPDSP大分子中，制备的UP/PPDSP改性树脂具备卓绝的阻燃持久性、耐热性和打击强度。与纯UP比拟，UP/PPDSP20的玻璃化改变温度（Tg）和初始分解温度（T5%）别离升高了11°C和20°C，极限氧指数（LOI）到达27.3%，UL-94等第为V-0级，峰值热释放速度低沉了58%。假使寻常积聚一年或浸水管理一周后，UP/PPDSP仍能维持原有的阻燃机能。这类大分子阻燃剂具备高热安稳性、难迁徙、与基材相容性好、险些无生物积累性等长处，为升高围拢物的阻燃防火机能供给了一条高效、耐用且绿色的路径。
图1.PPDSP的分子机关及其与不饱和聚酯基材的互相影响示用意
PPDSP大分子阻燃剂的数平分子量（Mn）为1.5×g/mol，多分开系数（PDI）为1.65。将PPDSP增加到UP中，经过加热固化制备获得不饱和聚酯固化物UP/PPDSP，PPDSP在UP基材中匀称散布。PPDSP的芳仲胺基团与UP酯羰基之间孕育了较强的氢键影响，因而与纯UP比拟，UP/PPDSP20机关中的C=O和N-H伸缩振荡别离红移了5cm-1和25cm-1（图2）。
图2.(a)UP/PPDSP的制备流程和机关示用意；(b)纯UP和UP/PPDSP20的FT-IR光谱图；(c)纯UP和UP/PPDSP20的SEM和EDS元素散布图PPDSP大分子与UP基材之间的氢键影响有益于升高或维持围拢物的耐热性和力学机能（图3）。跟着增加量的增长，UP/PPDSP的Tg和T5%逐步升高；当PPDSP增加量为20wt%时，Tg和T5%别离可达°C和°C，与纯UP比拟别离升高了11°C和20°C。同时，UP/PPDSP维持了杰出的打击机能，UP/PPDSP10和UP/PPDSP15的打击强度别离维持在纯UP的96%和92%；假使在高增加量的景况下，UP/PPDSP20的打击强度与纯UP比拟也仅低沉了12%。
图3.氮氛围(a)和空氛围(b)下的TGA弧线;T5%数据直方图(c);储能模量(d)以及耗费因子(e)随温度的变动弧线;(f)打击强度直方图焚烧时，PPDSP大分子受热分解生成磷酸酯和DOPO碎片机关，进一步转折为磷酸、多聚磷酸等含磷酸，这些酸能够催化PPDSP本身和UP基材产生脱水炭化反响，起到凝固相阻燃的影响。跟着PPDSP增加量增长，UP/PPDSP的成炭才力逐步晋升，LOI值逐步抬高，峰值热释放速度和总热释放量逐步低沉（图4）。氢键升高了PPDSP与UP交结合构之间的互相做使劲，使得PPDSP大分子难以从UP基材中迁出。因而UP/PPDSP在室温下安顿一年或在水中浸泡一周后，其阻燃机能（LOI值和UL-94等第）没有低沉，呈现出卓绝的阻燃持久性。
图4.(a)LOI和UL-94测试了局;(b)UL-94测试后样本的数码相片;(c-e)锥形量热测试中的热释放速度(HRR)、总热释放(THR)和剩余原料。该做事以“Durablemacromolecularfirefightingforunsaturatedpolyesterviaintegratingsynergisticcharringandhydrogenbond”为题颁发在ChemicalEngineeringJournal（,,;doi.org/10./j.cej..）。第一做家为四川大学环保型高分子材料国度场合结合工程熟练室的陈琳研讨员，通信做家为王玉忠教师。关联研讨做事获得国度当然科学基金重心项目（）的帮助。
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