A phosphorus/nitrogen-containing flame retardant (PNFR) with amine end groups was synthesized and then applied to epoxy resin as reactive-type flame retardant. The chemical structure and applicability of reactive flame retardant of PNFR were confirmed via ¹H NMR and DSC, respectively. From LOI and UL 94 test, all of the flame retarded epoxy resins showed relatively a larger LOI value and V-0 rating compared with neat epoxy resin. These results implied that PNFR has the condensed-phase flame retardant mechanism for epoxy resin. However, with increasing the amount of PNFR, thermal stability and flame retardancy of epoxy resin were relatively decreased due to the decrease of crosslinking density and amount of charring agent of flame retarded epoxy resin.

인을 함유하고 있으며 말단에 아민 관능기를 갖는 새로운 난연제(PNFR)를 합성하였으며, 에폭시 수지에 대해 반응형 난연제로 적용시켜 이의 특성을 분석하였다. ¹H NMR 분석을 통해 PNFR의 화학적 구조를 확인하였으며, 시차주사열량계로 PNFR이 반응형 난연제로 적용 가능한 것을 확인하였다. LOI 및 UL 94 분석으로부터 PNFR을 함유한 모든 난연성 에폭시 수지는 순수 에폭시 수지에 비해 상대적으로 큰 LOI 값 및 V-0 등급의 결과를 얻었으며, PNFR이 에폭시 수지에 대해 응축상 난연 메커니즘을 통해 난연성을 부여하는 것을 확인하였다. 또한 PNFR의 함량이 증가함에 따라 에폭시 수지의 열 안정성 및 난연성이 상대적으로 감소하는 결과를 보였으며, 이는 PNFR 함량 증가에 따라 난연성 에폭시 수지의 가교도 감소 및 charring agent의 함량 감소에 기인한 것임을 확인하였다.

Keywords: epoxy resin, phosphorus/nitrogen, flame retardant, thermal stability, flame retardancy