為了解決環(huán)氧樹脂的阻燃性和力學(xué)性能之間的矛盾，焦磷酸哌嗪（PAPP）和環(huán)氧辛基倍半硅氧烷（EOVS）被用作環(huán)氧樹脂（EP）的阻燃劑。隨著PAPP和EOVS的引入，EP復(fù)合材料的阻燃性、力學(xué)性能和抑煙性能得到顯著改善。EP/9 wt% PAPP/1 wt% EOVS (EP3) 通過垂直燃燒 (UL-94) 測試 V-0 等級并獲得32.4%的極限氧指數(shù)(LOI) 測試值。

錐形量熱儀結(jié)果(CC) 測試證實，PAPP 和 EOVS 的加入顯著降低了總放熱 (THR)、峰值放熱 (PHRR)、總發(fā)煙量 (TSP) 和峰值發(fā)煙率 (PSPR) 值，分別降低了與純 EP 相比分別為 25%、81%、57% 和 63%。掃描電子顯微鏡（SEM）、能譜儀（EDS）、激光拉曼光譜(LRS)、X射線光電子能譜(XPS)和熱重-傅里葉變換紅外(TG-FTIR)光譜分析了PAPP/EOVS阻燃劑的阻燃機理。

這些結(jié)果表明EP3的阻燃性歸因于優(yōu)異的炭化能力、不可燃氣體的稀釋作用和氣態(tài)磷化合物的阻燃作用。此外，EP3 的拉伸強度和沖擊強度增加，這得益于 EOVS 中環(huán)氧基團和 Si-O 鍵的存在。這項工作提出了一種制備機械增強阻燃環(huán)氧樹脂的新方法。