近二十年来，含磷阻燃剂因其阻燃效率高、毒性低、作用方式及分子结构多样等优点取得巨大的进展，并常用于环氧树脂的阻燃改性当中。针对含磷环氧树脂的研究现状与未来发展趋势，澳大利亚南昆士兰大学的王浩教授、宋平安副教授课题组联合浙大宁波理工学院方征平教授课题组撰写了题为“Phosphorus-containing flame retardant epoxy thermosets: Recent Advances and Future Perspectives”的综述文章，于近日发表在高分子领域综述期刊Progress in Polymer Science上 (DOI: 10.1016/j.progpolymsci.2021.101366)。

  含磷阻燃剂根据是否参与环氧固化反应可分为反应型和添加剂型两大类。本文综述了该两大类阻燃剂的最新研究进展及其对环氧树脂阻燃性、热稳定性和力学性能的影响。首先，对具有代表性的含磷阻燃剂及其阻燃机理进行了综述。然后，介绍了含磷阻燃环氧树脂的实际应用情况。最后，点明了环氧树脂用含磷阻燃剂面临的主要挑战，并提出了该领域未来的研究方向。

  （1）作者将含磷反应型阻燃剂分为：含磷环氧单体和含磷固化剂；将含磷添加型阻燃剂分为：含磷多官能团阻燃剂及含磷多功能阻燃剂，并综述了其最新进展。

  （2）阐述了含磷阻燃剂的气相及凝聚相阻燃机理。

  （3）作者提出，大量的已报道的含磷固化剂赋予环氧树脂优异阻燃性能的同时，损害其耐热性能。因此，解决阻燃性和耐热性之间的权衡问题仍是一个巨大挑战，这决定含磷固化剂在工业上的实际应用。

  （4）在众多已报道的含磷多官能团阻燃剂中，基于磷-氮或磷-氮-硼协同的多官能团阻燃剂具有较高的阻燃效率，能够在较低添加量下赋予环氧树脂优异阻燃性能。为此，作者提出日后在探讨多官能团阻燃剂中，应多关注磷-氮、磷-氮-硅和磷-氮-硼协同阻燃剂。

  （5）相比于0D和1D含磷纳米阻燃剂，3D含磷层状纳米阻燃剂由于其物理屏障效应，能更显著地抑制环氧基体的热释放。但作者提出，含磷纳米阻燃剂复杂的制备过程以及自身颜色等问题限制其实际应用。同时，如何合理设计兼备优异阻燃性能以及增强效果的含磷纳米阻燃剂仍是该领域今后的重要发展方向。

  （6）最后，作者总结了当前含磷阻燃环氧体系的工业应用，并提出了该体系面临的机遇与挑战，如含磷阻燃环氧体系的可持续发展、含磷阻燃剂阻燃效率优化以及含磷阻燃环氧体系的可回收及再加工。

  论文第一作者为浙江大学博士后霍思奇、南昆士兰大学宋平安副教授，通讯作者为南昆士兰大学的宋平安副教授、王浩教授以及浙大宁波理工学院的方征平教授。

  原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670021000137

作者简介

霍思奇，浙江大学博士后，合作导师：方征平教授、宋义虎教授。2018年毕业于武汉理工大学材料科学与工程学院，获材料科学与工程博士学位。主要从事高分子材料的阻燃改性研究。近年来，作为项目负责人主持国家自然科学基金青年基金、中国博士后科学基金面上项目、湖北省博士后科技活动项目择优资助基金各一项；以第一作者或通讯作者等在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.等国际知名学术期刊上公开发表SCI收录论文50余篇，ESI热点论文1篇、ESI高被引论文2篇；论文总引用1300余次，H指数为20（谷歌学术）；申请中国发明专利获公开5项。

宋平安，澳大利亚未来研究员（ARC Future Fellow（FT2）），南昆士兰大学副教授。2009年获得浙江大学高分子化学与物理专业博士学位。一直以来，主要致力于高分子材料的阻燃、增强增韧、阻隔等高性能化以及其加工-结构-性能关系研究。迄今，主持包括2项澳大利亚研究理事会项目和2项中国国家自然科学基金在内的20余项科研项目。以第一作者和/或通讯作者等在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. 等材料和高分子领域的国际知名学术期刊上发表SCI收录论文130余篇；其中影响因子>10的20余篇，ESI高被引6篇，热点论文2篇；论文总引用5000余次，H指数为44（谷歌学术）。编写英文书籍章节2章。目前担任期刊Frontiers in Materials（2019 IF: 2.705）的副编辑和Compos. Part B: Eng.（2019 IF:7.635）的编委。