9,10-二氫-9-氧雜-10-膦菲-10-氧化物(DOPO)衍生物,在環氧樹脂中開發與應用中具有重要價值。目前研究熱點之一就是在環氧樹脂中引入新型的DOPO衍生物替代溴化合物,達到無鹵阻燃的目的,主要集中在兩大方面:以DOPO衍生物作為反應型阻燃劑,引入環樹脂基體結構中,再經固化得到含磷環氧樹脂;以DOPO衍生物作為固化劑,將普通環氧樹脂固化形成含磷環氧樹脂。DOPO衍生物用作環氧樹脂阻燃劑,可以說是其環氧樹脂應用的一個重點。 國內科研人員將DOPO(I)分別與衣康酸、馬來酸和苯醌反應得到3種DOPO衍生物Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ。研究發現將I~Ⅳ與環氧樹脂反應得到高性能環氧樹脂,固化后的產品有高Tg、Td和高彈性模量以及良好的阻燃性,適用于印刷電路板和半導體封裝。
雖然4種含磷環氧樹脂的成炭率、LOI值都明顯上升,但Tg有所下降,是由于加入含磷阻燃劑后的固化環氧樹脂的交聯密度降低的緣故;Td雖然相對較低但是都遠高于300℃,可以滿足對基材的耐熱穩定性的要求(>288℃),而且在高于450℃的溫度范圍內,含磷環氧樹脂的降解速率比不含磷的環氧樹脂要慢的多,研究認為加熱時樹脂中的含磷基團首先降解形成富含磷的殘留物,它有助于提高環氧樹脂的降解溫度,阻止環氧樹脂的進一步降解,并最終導致高的成炭率;當含4種阻燃劑的樣品的磷含量超過1%時,阻燃級別都可以達到V-0級。美國專家在這方面則]提出了新型的阻燃劑V,它由DOPO與萘醌反應形成的,這種含磷環氧樹脂固化后表現出比四溴雙酚A(TBBA)型固化環氧樹脂更高的熱穩定性及成碳率。
雖然這2種類型阻燃劑的環氧樹脂,都有較好的阻燃性(UL-94 V-0級),含V型環氧樹脂較含TBBA型環氧樹脂有高的Td、Tg,成炭率及彎曲強度且在燃燒時無熔滴、無煙霧放出,說明含磷環氧樹脂比溴化環氧樹脂具有明顯優勢,這種含磷固化環氧樹脂可以用作半導體封裝材料。阻燃劑Ⅵ是由Ⅳ與環氧氯丙烷反應所得,由它得到的含磷環氧樹脂具有較高的熱穩定性及阻燃性:Tg為181℃,Td為363℃(N2,10%失重),700℃時的成炭率為48%(N2),在磷含量低至1.03%(對比于溴含量為7.24%)時,便可以達到UL-94V-0級,LOI值為30(但當磷含量超過2.1%時LOI值會達到一個穩定水平)。它可被用于和雙酚A環氧樹脂混合做電子封裝材料。