论文部分内容阅读
随着科技的进步,环氧树脂的应用已遍布多个工业领域,然而因阻燃性能较差,限定了其在某些领域的发展。随着人类防火意识的上升,研究环氧树脂体系的耐阻燃性具有深远意义。同时,工艺性能作为树脂体系的基础研究内容之一,对后期环氧树脂的应用具有指导意义。本研究中采用自制的改性酚醛环氧树脂和自改性的胺类固化剂作为阻燃改性的基础树脂,通过添加改性混合阻燃材料,使得改性后的环氧树脂既有较好的阻燃性又有良好的工艺性和机械性能。该实验中用到的三种阻燃剂分别是聚磷酸铵APP、微胶囊包覆型聚磷酸铵以及磷腈阻燃剂SPB-100。本研究采用粘度测试、凝胶时间测试、DSC分析和氧指数等多种手段来表征各阻燃剂以及混合阻燃剂对环氧树脂体系改性前后的影响。通过研究分析发现,三种阻燃剂聚磷酸铵APP、微胶囊包覆型聚磷酸铵以及磷腈阻燃剂SPB-100的加入,都会增大树脂体系的粘度,其中微胶囊包覆型聚磷酸铵对环氧树脂体系粘度增长影响最大;聚磷酸铵APP的加入对树脂固化物的玻璃化转变温度稍有提高,而微胶囊包覆型聚磷酸铵和磷腈阻燃剂SPB-100改性后的酚醛环氧固化物的玻璃化转变温度显著下降,其中磷腈阻燃剂SPB-100对酚醛环氧固化物的玻璃化转变温度影响最大;聚磷酸铵APP可以延缓环氧树脂体系的固化反应,而其他两种阻燃剂没有明显的延缓作用。将聚磷酸铵APP、微胶囊包覆型聚磷酸铵以及磷腈阻燃剂SPB-100三种阻燃剂按照20:5:5的质量配比进行混合,作为混合的阻燃剂,再将不同质量份数的该混合阻燃剂添加到环氧树脂体系中进行树脂体系特性研究。结果表明,随着阻燃剂份数的添加,树脂体系的粘度逐渐增大,DSC固化曲线呈现出向高温偏移的趋势,DSC曲线放热量有细微减少,树脂体系的耐热性能随着阻燃剂量的增添略有增长;随着阻燃剂份数的添加,环氧树脂的氧指数逐渐升高,而板材的压缩强度和短梁强度呈现下降的趋势。当阻燃剂含量占比24份时,改性环氧树脂体系在65℃时的粘度约为43875 cps,满足预浸料生产的工艺性。改性后环氧树脂固化体系的氧指数约为30.2%,阻燃效果也显著提升;该环氧树脂体系的压缩强度和短梁强度分别达到538Mpa和50Mpa,满足材料的基础使用要求。24份混合阻燃剂改性的环氧树脂体系在具有良好阻燃性能的同时,也具有良好的工艺性能和阻燃性能,可以作为基础阻燃材料应用。