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1. 研究目的与意义（文献综述）
环氧树脂具有力学性能好、 粘接性能优越、 固化收缩率小、 电绝缘性能好和耐化学腐蚀性能好等优点而广泛用于涂料、粘合剂、结构复合材料及电子电器设备等领域[1-4] 。通常情况下，环氧树脂的极限氧指数(loi)只有20%左右，极易燃烧，影响了其在某些领域中的应用，阻燃剂的加入则能够提高环氧树脂的阻燃性，从而使其应用范围得以扩大[5,6]。虽然传统卤素阻燃剂因为良好的阻燃效果而得到广泛应用，但研究发现其在燃烧时产生对人体有危害的苯并呋喃、苯并二噁英及腐蚀性、刺激性的有毒气体[7]。另外,由于回收和处理这些含卤素废料也相当棘手，所以卤素阻燃的发展和应用受到限制。基于绿色环保的要求，无卤、低毒、低烟或无烟的新型阻燃剂成为近年来的研究热点，一系列含磷阻燃剂 、含氮阻燃剂、含硅阻燃剂、磷氮阻燃剂、磷硅阻燃剂等应运而生，其中含有 dopo 结构的阻燃剂得到广泛研究，并取得了良好的应用效果[8-9]。dopo 及其衍生物的分子结构中含有刚性较大的联苯环结构和菲环结构，特别是侧面的含磷基团以环状 o=p-o 键的方式接入，比一般的小分子型膦酸酯或未成环的有机磷酸酯热稳定性和化学稳定性更高，因而阻燃性能更好 。
近年来，许多学者通过在dopo的结构上引入硫、氮、硅等元素制得了性能较为优异的阻燃剂[10]。陈仕梅等[11]基于dopo的结构，引入了硫元素，从而制得一种dopo衍生物——9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-硫化物(dops)，并将dops与聚磷酸铵(app)组成复合阻燃剂应用于ep的阻燃改性。 江民文等[12]合成了一种新型氮磷阻燃剂——六-[4-（n-苯基氨基-dopo-次甲基）苯氧基]环三磷腈 (dopo-pcp)。李谷才等[13]合成了3种含磷、氮的 dopo型环氧树脂用阻燃剂 bfp(bnp、bmp)-dopo。游歌云等[14]用一锅法合成了含磷、氮、硫的化合物pns。以 pns 为阻燃剂，双酚 a 型树脂 dgeba为基材，dds 为环氧固化剂，制备了阻燃环氧固化物 pns/dgeba/dds。引入硫和氮元素的原因是含氮杂环的磷杂类衍生物显示出优异的p-n气相协同阻燃作用。具体表现为含氮杂环磷杂菲类衍生物在热解过程中可能产生nh3等含氮的不可燃烧气体，在气相中具有稀释可燃气体和氧气的稀释效应;磷杂菲片段在热解过程中可能产生po·，po2·等含磷自由基，中断燃烧过程中的链式反应，起到猝灭作用。另一方面，因为结构中硫元素的存在能使阻燃剂热解时产生h2so4等强酸，促进材料脱水形成炭层[15,16]。
本课题则是以2-噻吩甲醛，3-氨基-1h-1,2,4-三唑，dopo为主要原料设计出含磷氮硫杂环反应型阻燃剂的制备方案，旨在制得综合性能优异的环氧树脂阻燃剂，希望该阻燃剂能兼具高效阻燃和无卤的优点，从而对保护环境发挥积极的作用。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
3. 研究计划与安排
第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。
第4－7周：制定含磷氮硫元素的反应型阻燃剂的合成路线，拟定合成配方及分子结构表征方法。
第8－11周：设计阻燃环氧树脂配方，确定环氧树脂/固化剂的种类、试样制备方法及阻燃性能测试手段。
第12－14周：总结文献调研与方案设计，完成并修改毕业论文。
4. 参考文献（12篇以上）
[1] wang p, cai z. highly efficient flame-retardant epoxy resin with a novel dopo-based triazole compound: thermal stability, flame retardancy and mechanism[j]. polymer degradation and stability, 2017, 137:138-150.
[2] qiu y, liu z, qian lj, hao jw. pyrolysis and flame retardant behavior of a novel compound with multiple phosphaphenanthrene groups in epoxy thermosets [j]. journal of analytical and applied pyrolysis, 2017, 127: 23-30.
[3] huo sq, wang j, yang s, et al. synthesis of a dopo-containing imidazole curing agent and its application in reactive flame retarded epoxy resin[j]. polymer degradation and stability, 2019, 159:79-89.
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