《表3 PDCP-DGB/EP复合材料的热重分析结果》

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《磷-硼杂化聚合物/环氧树脂复合材料的制备及阻燃性能》

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Notes:T5%—Temperature at 5wt%of mass loss；Tmax1—Temperature at the first stage of maximum thermal degradation rate；Tmax2—Tem-perature at the second stage of maximum thermal degradation rate.

图5和表3分别为EP和PDCP-DGB/EP在空气与N2氛围的TG和DTG曲线及其分析结果。由图5（a）和图5（b）可知，EP和PDCP-DGB/EP复合材料在空气氛围中的热降解分为两个阶段。随着PDCP-DGB阻燃剂添加量的增加，复合材料的初始分解温度（T5%）降低，两段中的最大失重速率温度（Tmax1和Tmax2）和残炭量升高。同样，EP和PDCP-DGB/EP复合材料在N2中的热降解趋势与在空气中一致。其中，当PDCP-DGB阻燃剂质量分数为15wt%时，PDCP-DGB/EP复合材料的残炭量在空气和N2氛围中较EP分别升高了5.11%和4.40%。这是由于PDCP-DGB结构中P—O—C键键能低于CC和B—O—C键键能[13-14]，因此在升温过程中，PDCP-DGB阻燃剂将先行分解，且随着阻燃剂质量分数的增加，PDCP-DGB/EP复合材料的T5%随之降低；复合材料在第一阶段的热解过程中，PDCP-DGB受热生成相应的磷化合物，催化基体成炭，进一步提高了材料的热稳定性，因此Tmax1升高；在第二段热解中，硼酸酯结构受热分解生成B2O3，覆盖在材料表面，进一步提高了Tmax2[15]。同时B2O3末端O原子可以结合到PDCP-DGB热解产物中的不稳定C原子及P原子上，抑制其在高温下的挥发，且在B2O3形成过程中消耗一部分O原子，避免了热解过程中挥发性CO2的形成，抑制二次分解，降低C损失[16]。PDCP-DGB/EP复合材料在N2中两段分解的最大失重速率温度均高于空气中，说明在有氧条件下，PDCP-DGB/EP复合材料的热降解更加剧烈，凝聚相内质量损失更加严重，因此质量损失速率达到最大时温度更低，且N2中的残炭量高于空气中。