近期，ChemicalEngineeringJournal发表了江南大学化学与材料工程学院合成与生物胶体教育部重点实验室绿色涂料与微电子材料研究室的研究成果“Facilesynthesisofhyperbranchedepoxyresinforcombinedflameretardingandtougheningmodificationofepoxythermosets”(Tangetal.,Facilesynthesisofhyperbranchedepoxyresinforcombinedflameretardingandtougheningmodificationofepoxythermosets[J].Chem.Eng.J.,482(2023)148992)。江南大学2019级博士研究生唐勇为论文第一作者，李小杰教授为论文通讯作者。

环氧树脂因具有良好的化学稳定性、耐热性和电绝缘性等性能而被广泛应用于建筑、航空航天和电子材料等领域。然而固有的脆性与易燃性严重限制了环氧树脂的应用。因此，构建高韧性、高阻燃性的环氧树脂显得至关重要。

近年来，超支化聚合物的高支化结构和球形特性有利于通过冲击变形吸收能量，因而近年来被广泛用作环氧树脂的增韧剂。此外，它们丰富的末端基团，如羧基、氨基和环氧基，可以参与固化网络，有利于提高环氧基体的交联密度。为了实现环氧固化物的高效增韧，应合理控制超支化聚合物刚性段与柔性段之间的关系。另外，在超支化聚合物的结构中加入阻燃元素，可以同时提高环氧热固性材料的防火安全性和韧性。迄今为止，虽然已有一些关于超支化增韧阻燃剂的报道，但依旧存在阻燃效率较低，热稳定性损失严重的问题，而将阻燃元素P与N合理地引入到超支化结构中，可以实现在不损失热分解温度的情况下实现对于环氧固化物的高效阻燃与增韧改性。

基于此，本课题组以9,10-二氢-9-氧-10-磷菲(DOPO)、衣康酸酐和哌嗪为原料制备含磷/氮的A₂单体DOPO-ITA-PI。然后将DOPO-ITA-PI与异氰尿酸三甘油酯(TGIC,B₃单体)聚合形成超支化环氧树脂(HPITT),合成路线如图1所示。将该阻燃剂引入到EP/DDM体系中实现环氧固化物的阻燃与增韧改性。如图2所示，HPITT结构侧链上的磷酸菲段可保持EP/HPITT固化物优异的热稳定性。图3表明，引入HPITT之后，环氧固化物的各种力学性能均明显提升，具有极好的增强增韧效果。图4与图5表明HPITT中磷杂菲、哌嗪和异氰尿酸基团可赋予环氧热固性优异的阻燃性能。