环氧树脂的固化物具有良好的物理性能和化学性能，可制成涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料，在汽车、土木、电子等方面得到广泛应用，同时也对环氧树脂的阻燃性能提出了更高的要求。环氧树脂用阻燃剂大致分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂，其中以反应型为主。由于含卤阻燃剂具有潜在的环境危害，有机磷系阻燃剂因高效、低毒在环氧树脂的阻燃中得到广泛的研究及应用。有机含磷反应型阻燃剂主要有两种：第一，通过活泼官能团与环氧基反应，在环氧树脂链中引入含磷基团；第二，合成新型含磷固化剂固化环氧树脂，在环氧基质中引入磷元素。
磷腈化合物是以P、N为基本骨架的化合物，具有无机和有机金属高分子化合物的优良性质，一般具有较低的玻璃化转变温度，热稳定好，能长时间受250℃高温。磷-氮协同阻燃作用赋予磷腈化合物良好的阻燃性能，因此含磷腈结构的新型环氧树脂及固化剂在环氧树脂的阻燃中得到了广泛的研究及应用。
1． DGEBA阻燃树脂
2009年，摩洛哥研究者Mustapha El Gouri等合成了六-(环氧丙基)环三磷腈(HGCP)，HGCP作为反应型的阻燃剂同已商业化的双酚A型缩水甘油醚环氧树脂(DGEBA)相容性良好，再使用4'，4-二苯氨基甲烷固化共混环氧树脂。分析结果显示，共混固化体系热稳定性能好，残炭量同未阻燃DGEBA相比有很大程度的提高；产生的炭层有效隔绝氧和热，当HGCP含量达20%时呈现优异的阻燃性能，达到UL94 V-0级。HGCP在电气及电子产品等领域具有潜在的应用价值。
同年，Liu R等用4-羟基苯甲醛取代六氯环三膦腈上的氯原子，再将醛基还原得到六(4-羟甲基苯氧基)环三膦腈PN-OH。PN-OH与DGEBA在Ph3P催化剂作用下反应，合成了一种新型的膦腈型环氧树脂，分别用4，4'-二氨基二苯甲烷(DDM)、双氰胺、热塑性酚醛树脂和均苯四甲酸二酐为固化剂固化。结果显示，四种固化物均表现出优异的阻燃性能，LOI值在30以上，并且可以达到UL-94 V-0级。这种环境友好的无卤阻燃环氧树脂在电子电工领域有广泛的应用前景。
Huan Liu等人合成了两种Mannich碱类含磷化合物PEDA和PTTA，PEDA和PTTA作为新型含磷固化剂，通过固化反应将磷元素引入环氧树脂聚合物骨架中。经PEDA和PTTA固化的DGEBA树脂的玻璃化温度（Tg）值由于磷元素的引入而高于乙二胺、三乙烯四胺固化DGEBA树脂，其700℃残炭量高达23wt%～27wt%，高的残炭生成量赋予阻燃固化体系优异的阻燃性能，LOI达28~30。
2． 磷杂菲结构新型无卤阻燃剂
9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）及其衍生物由于分子中特殊的磷杂菲结构，具有比一般未成环的有机磷酸酯优异的热稳定性。大量文献报道，DOPO衍生物具有含碳量高、无卤、低烟、无毒、不迁移和阻燃持久等优点。由于DOPO氧环上有一个活泼氢，易于与缺电子化合物反应，所以通常用来制备含磷反应型中间体，在近十几年新型无卤阻燃剂的研究中磷杂菲结构被广泛引用。
北京工商大学材料科学与工程系钱立军等合成了一种新型的具有磷腈及磷杂菲双官能团的添加型阻燃剂HAP-DOPO，同阻燃环氧树脂DGEBA共混，经4,4'-二氨基二苯砜(DDS)固化有很好的效果。当树脂中磷含量为1.5%，氮含量为2.62%时，其氧指数达35.2，垂直燃烧达V-0级。
王小健等用DOPO与酚醛环氧树脂F-5 l反应得到新型含磷环氧树脂，然后采用DDS作为固化剂。当固化物中磷含量为2wt％时，阻燃效果可达到UL-94 V-0级，同时具有较高的力学强度；固化物Tg为126℃，吸水率仅为0.24％。该树脂用于覆铜板等电子产品制造中，可操作性强，成本低廉。
汤俊杰、唐安斌报道了一种含DOPO和均三嗪双官能团结构的磷-氮协同阻燃剂PN-FR。将该阻燃剂初步应用于环氧树脂绝缘层压板的阻燃，当添加量15wt%时，绝缘层压板氧指数达到36.2，通过UL-94 V-0级测试。
台湾研究者Ching Hsuan Lin等人以DOPO、4,4'-二羟基二苯甲酮、苯酚(苯胺)为原料经经济的一锅法高效的合成了两个新型的环氧树脂固化剂9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧-三（4-羟苯基）甲烷和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧-（4-氨基苯）-二（4-羟苯基）甲烷，用来固化DGEBA、二氧化双环戊二烯环氧树脂(HP-7200)和线性酚醛环氧树脂(CNE)。在磷含量约2.5 wt％时LOI可达35，垂直燃烧都达到UL-94 V-0级。
清华大学深圳研究生院新材料研究所孙德超、姚友伟通过芳香醛和芳香胺缩合生成亚胺，再经DOPO加成，两步反应合成对称的二胺Ⅰ和二元酚Ⅱ、Ⅲ。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同二氨基二苯甲烷协同固化环氧树脂DGEBA，固化树脂的阻燃性能、热稳定性优异。由于磷-氮协同阻燃作用，当固化体系中磷含量仅为1.0 wt%时，阻燃性能测试达到UL-94 V-0，LOI高于35.6。
C S Wang等合成了二（3-羟苯基）苯基磷酸酯（BHPP），作为反应型阻燃剂阻燃DGEBA。BHPP/DGEBA具有比常规含溴阻燃环氧树脂更优异的阻燃性能和热稳定性能。当磷含量为1.5%（对比溴含量为10%）达到UL 94 V-0级，而且无烟和有毒气体释放。
Hua Ren等用苯基膦酰二氯与间苯二酚反应合成二（3-羟基苯氧基）苯基磷酸酯(BPHPPO），然后再与环氧氯丙烷反应得到环氧树脂单体(BPHPPO-EP），采用DDS为固化剂。实验结果表明，固化物比普通含溴阻燃环氧树脂具有更好的热稳定性，其极高的高温残碳率以及高达34的极限氧指数证明BPHPPO-EP是一种阻燃效果优秀的无卤含磷环氧树脂。
华中师范大学化学学院有机合成研究所一直致力于新型阻燃化合物的合成与应用，其筛选的高阻燃性能的化合物用于环氧树脂材料显示了良好的阻燃性能。研究结果表明:1-氧代-4-羟甲基-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环(2，2，2）辛烷衍生物及磷腈衍生物的热稳定性能好，大多数化合物当添加量为10%时，均能体现出优异的阻燃性能。添加了该阻燃材料的环氧树脂固化物具有均较高的残炭量、较低的生烟量，显示了良好的阻燃作用。
3. 结 论
环氧树脂在生活及生产部门中应用广泛，使得人们对其自身阻燃性提出了更高的要求，从而大大促进了磷系阻燃剂的研究发展。近年来国内在该有机磷阻燃环氧树脂领域进行了大量的工作 ，研制出多种新型含磷无卤高效阻燃，但大多研究成果仅限于研究阶段，未能实现工业化生产和在材料中的广泛应用。因此，高效、低毒、环保有机磷阻燃剂的工艺优化以及在材料中的有效应用将成为研究的重点。
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近年来，高分子材料的应用领域随着科技的突飞猛进而逐步拓展，易燃材料的使用量也在以空前的速度递增。由于高分子材料的易燃性，因此阻燃剂的应用及研究受到了全球性的广泛关注。美国、欧洲、日本及其他亚太地区是全球主要的四大阻燃剂市场，2005～2008 年全球阻燃剂用量的年均增长率为4.1%，而亚洲其他国家和地区年均增长率达到13%，是全球增长最快的地区。据预测，2014 年全球阻燃剂的用量及销售额可分别达262万吨及61亿美元（约合人民币400亿元）。目前，寻求高效、低毒、无卤、环境友好型阻燃剂成为当今阻燃研究的重点。有机磷系阻燃剂因低烟、低毒、无卤、添加量少等优点受到人们的青睐。同时，磷-氮系化合物同多聚磷酸铵、季戊四醇或氢氧化铝等复配而成的膨胀型阻燃剂，因各组分协同阻燃作用，阻燃性能优异，引起研究者的关注。
磷元素阻燃性能仅次于卤素，自20世纪80年代，磷系阻燃剂被用于高分子领域，引发了研究开发的热潮。磷系阻燃剂具有阻燃效率高、低毒、无腐蚀性以及与高分子材料相容性好等优点，因此，关于无机磷和有机磷的研究越来越广泛。无机磷系阻燃剂主要包括红磷、磷酸盐和聚磷酸铵等磷-铵阻燃剂。有机磷系阻燃剂主要包括磷酸酯、膦酸脂、亚磷酸酯、有机磷酸盐、氧化膦及磷-氮化合物等多种，目前应用最广泛的是磷酸酯和膦酸脂。由于无卤阻燃剂由于受环保标准的影响，其使用逐步受到限制，据文献报道，有些国家要求2020 年不用溴系阻燃剂。在溴系阻燃剂面临的严峻形势下，阻燃市场对有机磷阻燃剂的需求量相当可观。