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随着电子电气技术及环境保护意识的提高,目前,广泛应用的FR-4型环氧树脂覆铜板已无法满足环保阻燃、低介电等更高的要求。新兴的磷系阻燃物DOPO及其衍生物的阻燃效果好、对环境的负荷小,受到广泛的关注和研究,且阻燃剂逐渐向多种阻燃成分结合的协同阻燃发展,其中,不乏关于磷、硅、氮等的协同阻燃效果突出的报道。本文将磷、硅两种阻燃成分通过化学反应结合在一个分子上,制备了三种含磷硅阻燃剂,表征其化学结构;并用其改性EP/CE树脂,系统研究了改性的杂化体系的性能。本文主要研究内容包括:(1)由单氨基七异丁基POSS、IPDI、DOPO等原料制备了含磷硅的阻燃剂P-POSS,采用IR、NMR等方法表征其化学结构;制备EP/CE/P-POSS杂化材料,并对其阻燃性能、介电性能、热性能及凝胶特性等进行了研究。与纯EP/CE树脂比,引入P-POSS的杂化体系的阻燃性能提高,介电常数降低,凝胶时间延长,虽然玻璃化转变温度降低,但是降解温度变化不大。其中,含7%P-POSS的杂化材料的LOI值由27提高到32,达UL94V-0级,残炭量由11.5%升到22.4%,且具有外表层致密而内部疏松、类发泡的、梯度膨胀炭层结构。含5%的杂化材料的介电常数最低2.74,比原树脂降低了0.7。(2)由DOPO、ODOPB、KBE-9007等原料制备了两种含磷硅的阻燃剂DOPO-9007和ODOPB-9007,采用IR、NMR等方法表征其化学结构;制备EP/CE/P-POSS杂化材料,并对其阻燃性能、介电性能、热性能及凝胶特性等进行了研究。由于两种阻燃剂的结构类似,二者对其杂化材料的性能影响趋势相似但程度不同。杂化材料的阻燃性能及介电性能都优于纯EP/CE树脂,LOI值提高,残炭量增加,介电常数降低;而杂化材料的凝胶时间先延长后缩短,Tg先降低后升高,初始降解温度有所降低,主体降解温度基本不变。这两个体系相比,EP/CE/ODOPB-9007体系的综合性能优于EP/CE/DOPO-9007体系。