磷杂菲/环氧树脂复合材料的热分解动力学研究
来源期刊：功能材料2020年第11期
论文作者：王建航 许志彦 张玉鹏 侯学清 蔡晓东 李玉美 潘贵英 宝冬梅
关键词：磷杂菲;环氧树脂;热分解动力学;机理;
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P2S5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。
王建航1，许志彦1，张玉鹏1，侯学清1，蔡晓东1，李玉美1，潘贵英2，宝冬梅1
1. 贵州民族大学化学工程学院2. 贵州民族大学工程技术人才实践训练中心
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P2S5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。
关键词：磷杂菲;环氧树脂;热分解动力学;机理;
