近二十年來，含磷阻燃劑因其阻燃效率高、毒性低、作用方式及分子結(jié)構(gòu)多樣等優(yōu)點(diǎn)取得巨大的進(jìn)展，并常用于環(huán)氧樹脂的阻燃改性當(dāng)中。針對含磷環(huán)氧樹脂的研究現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢，澳大利亞南昆士蘭大學(xué)的王浩教授、宋平安副教授課題組聯(lián)合浙大寧波理工學(xué)院方征平教授課題組撰寫了題為“Phosphorus-containing flame retardant epoxy thermosets: Recent Advances and Future Perspectives”的綜述文章，于近日發(fā)表在高分子領(lǐng)域綜述期刊Progress in Polymer Science上 (DOI: 10.1016/j.progpolymsci.2021.101366)。
含磷阻燃劑根據(jù)是否參與環(huán)氧固化反應(yīng)可分為反應(yīng)型和添加劑型兩大類。本文綜述了該兩大類阻燃劑的最新研究進(jìn)展及其對環(huán)氧樹脂阻燃性、熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能的影響。首先，對具有代表性的含磷阻燃劑及其阻燃機(jī)理進(jìn)行了綜述。然后，介紹了含磷阻燃環(huán)氧樹脂的實(shí)際應(yīng)用情況。最后，點(diǎn)明了環(huán)氧樹脂用含磷阻燃劑面臨的主要挑戰(zhàn)，并提出了該領(lǐng)域未來的研究方向。
（1）作者將含磷反應(yīng)型阻燃劑分為：含磷環(huán)氧單體和含磷固化劑；將含磷添加型阻燃劑分為：含磷多官能團(tuán)阻燃劑及含磷多功能阻燃劑，并綜述了其最新進(jìn)展。
（2）闡述了含磷阻燃劑的氣相及凝聚相阻燃機(jī)理。
（3）作者提出，大量的已報(bào)道的含磷固化劑賦予環(huán)氧樹脂優(yōu)異阻燃性能的同時(shí)，損害其耐熱性能。因此，解決阻燃性和耐熱性之間的權(quán)衡問題仍是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)，這決定含磷固化劑在工業(yè)上的實(shí)際應(yīng)用。
（4）在眾多已報(bào)道的含磷多官能團(tuán)阻燃劑中，基于磷-氮或磷-氮-硼協(xié)同的多官能團(tuán)阻燃劑具有較高的阻燃效率，能夠在較低添加量下賦予環(huán)氧樹脂優(yōu)異阻燃性能。為此，作者提出日后在探討多官能團(tuán)阻燃劑中，應(yīng)多關(guān)注磷-氮、磷-氮-硅和磷-氮-硼協(xié)同阻燃劑。
（5）相比于0D和1D含磷納米阻燃劑，3D含磷層狀納米阻燃劑由于其物理屏障效應(yīng)，能更顯著地抑制環(huán)氧基體的熱釋放。但作者提出，含磷納米阻燃劑復(fù)雜的制備過程以及自身顏色等問題限制其實(shí)際應(yīng)用。同時(shí)，如何合理設(shè)計(jì)兼?zhèn)鋬?yōu)異阻燃性能以及增強(qiáng)效果的含磷納米阻燃劑仍是該領(lǐng)域今后的重要發(fā)展方向。
（6）最后，作者總結(jié)了當(dāng)前含磷阻燃環(huán)氧體系的工業(yè)應(yīng)用，并提出了該體系面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，如含磷阻燃環(huán)氧體系的可持續(xù)發(fā)展、含磷阻燃劑阻燃效率優(yōu)化以及含磷阻燃環(huán)氧體系的可回收及再加工。
論文第一作者為浙江大學(xué)博士后霍思奇、南昆士蘭大學(xué)宋平安副教授，通訊作者為南昆士蘭大學(xué)的宋平安副教授、王浩教授以及浙大寧波理工學(xué)院的方征平教授。
原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670021000137
作者簡介
霍思奇，浙江大學(xué)博士后，合作導(dǎo)師：方征平教授、宋義虎教授。2018年畢業(yè)于武漢理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，獲材料科學(xué)與工程博士學(xué)位。主要從事高分子材料的阻燃改性研究。近年來，作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人主持國家自然科學(xué)基金青年基金、中國博士后科學(xué)基金面上項(xiàng)目、湖北省博士后科技活動(dòng)項(xiàng)目擇優(yōu)資助基金各一項(xiàng)；以第一作者或通訊作者等在Prog. Polym. Sci.、J. Hazard. Mater.、Compos. Sci. Technol.、Chem. Eng. J.、ACS Sustainable Chem. Eng.、Compos. Part B: Eng.、Prog. Org. Coat. 和Poly. Degrad. Stabil.等國際知名學(xué)術(shù)期刊上公開發(fā)表SCI收錄論文50余篇，ESI熱點(diǎn)論文1篇、ESI高被引論文2篇；論文總引用1300余次，H指數(shù)為20（谷歌學(xué)術(shù)）；申請中國發(fā)明專利獲公開5項(xiàng)。
宋平安，澳大利亞未來研究員（ARC Future Fellow（FT2）），南昆士蘭大學(xué)副教授。2009年獲得浙江大學(xué)高分子化學(xué)與物理專業(yè)博士學(xué)位。一直以來，主要致力于高分子材料的阻燃、增強(qiáng)增韌、阻隔等高性能化以及其加工-結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系研究。迄今，主持包括2項(xiàng)澳大利亞研究理事會(huì)項(xiàng)目和2項(xiàng)中國國家自然科學(xué)基金在內(nèi)的20余項(xiàng)科研項(xiàng)目。以第一作者和/或通訊作者等在Prog. Mater. Sci.、Prog. Polym. Sci.、Adv. Mater.、ACS Nano、Small Methods、ACS Macro Lett.、Macromolecules、Biomacromolecules、Compos. Sci. Technol.、Chem. Eng. J.、Green Chem. 和ACS Sustainable Chem. Eng. 等材料和高分子領(lǐng)域的國際知名學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表SCI收錄論文130余篇；其中影響因子>10的20余篇，ESI高被引6篇，熱點(diǎn)論文2篇；論文總引用5000余次，H指數(shù)為44（谷歌學(xué)術(shù)）。編寫英文書籍章節(jié)2章。目前擔(dān)任期刊Frontiers in Materials（2019 IF: 2.705）的副編輯和Compos. Part B: Eng.（2019 IF:7.635）的編委。
