新型含磷阻燃潜伏型环氧固化剂的合成和性能研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:du_one
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
环氧树脂(EPR)是一种重要的热固型塑料,具有优良的力学性能和耐化学腐蚀性,机械强度高,收缩率低,电绝缘性能和粘结性强,使用工艺简单灵活,因此广泛用作涂料、粘合剂、浇铸件(主要是电气领域)、模压材料和复合材料等。环氧树脂容易燃烧,在许多的应用中需要对环氧树脂进行阻燃性能改性。基于无卤阻燃剂的发展趋势,研究高效环保的阻燃剂非常必要。环氧树脂只有在固化后才能显示出良好的性能,潜伏型固化剂的使用能有效地简化环氧树脂使用工艺,降低成本,提高产品质量。由此,有效地结合阻燃改性和潜伏型固化剂的研究,研制具有阻燃性能的潜伏型固化剂具有良好的市场。9,10-二氢-9-氧杂-10-膦菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物具备高热稳定性,可作为反应型阻燃剂应用于很多聚合物。本文合成了一种DOPO衍生物,将其引入硼酸酯结构的潜伏型固化剂中,制备了具有良好阻燃性能的潜伏性固化剂,用其固化的环氧树脂具有良好的阻燃性能。系统研究了固化剂的用量和结构对EPR阻燃性能、热稳定性以及固化反应的影响;借助扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析仪(TGA)和热重红外联用(TG-FTIR)测试手段探讨其阻燃机理。用DOPO与甲醛合成含有醇羟基的衍生物(ODOPM),并与硼酸三丁酯、二甲氨基乙醇发生酯交换反应,制备了阻燃潜伏型固化剂ODOPM-BN。FTIR和核磁共振氢谱证明ODOPM参与了反应。ODOPM-BN与环氧树脂E-51按一定比例共混,高温固化制备阻燃环氧体系PBN-EPR,并表征其阻燃性能。结果表明:随着ODOPM-BN用量的增加,PBN-EPR体系的极限氧指数(LOI)升高,阻燃性能得到改善。当ODOPM-BN的用量为16.7%(ODOPM-BN:E51=20:100)时,可达到UL-94V-0级别,LOI为35.4%。采用TGA分析了PBN-EPR体系固化物的热稳定,并将其与二甲氨基乙醇固化的环氧树脂E-51体系N-EPR和硼氨酯类固化剂固化的环氧树脂E-51体系BN-EPR进行比较。结果表明:PBN-EPR体系的热稳定性与N-EPR相当,BN-EPR体系的热稳定性最好。随着ODOPM-BN用量的增加,PBN-EPR体系的初始分解温度下降;N-EPR残炭率(800℃,N2)仅为5.7%,而PBN-EPR3则高达17.6%,与其阻燃性能的变化规律一致。残炭红外光谱和SEM测试表明残炭层表面磷含量提高且表面形成致密炭层,推测其以凝聚相阻燃机理为主。利用示差扫描量热仪(DSC)研究PBN-EPR预混物的固化放热曲线,发现该体系的最大放热峰出现在204℃,在140℃恒温下30min没有放热峰,在170℃下有明显的放热峰,证明该固化剂在140℃下固化活性较低,有一定的潜伏性,170℃下固化能力较强;将PBN-EPR体系的环氧预混物放入60℃恒温水浴,分别测试储存期和48h粘度增长。结果表明:加入质量分数为16.7%ODOPM-BN的PBN-EPR体系储存时间为7d,48h粘度增长为257%,具有一定的潜伏性。
其他文献
转变当前高校对外汉语教学以非学历教育的语言培训为主的局面,发展汉语本科学历教育,事关对外汉语教学学科的发展,而保证汉语言专业本科教学质量是发展学历教育的关键。就如
目的观察经中医综合疗法治疗神经根型颈椎病康复后肩臂疼痛症状复发率的临床疗效。方法将480例神经根型颈椎病患者随机分为治疗组和观察组各240例,治疗组给予脊柱旋提手法治
从一气周流和营卫气化角度探讨脉象形成的机理,并重点阐述脉诊寒热的定性问题。营卫气化是一元观下的二分法,营升卫降以阳化气、阴成形为特点,形成脉象中可以把握的荣升之势
为比较方便地将文学作品(包括影视剧)中的历史题材与历史著作中的“历史”概念进行区分,可用“历史形象”一词来概括文学中表现出来的与历史相关的因素。中国当代文化中的“
战争对地球生态环境的破坏一向很少为人所关注 ,但战争带来的环境问题及其影响在历史上却是存在的。随着人类科技水平的不断提高和武器装备的日益精尖 ,战争对生态环境的破坏
血尿是临床上常见的症状之一。正常人尿液(新鲜尿液)红细胞仅0—2/高倍镜,≥3个/高倍镜为血尿。引起血尿原因很多,有泌尿系疾病、全身性疾病、特发性血尿。肾脏本身引起的血尿:肾盂
给出了一类微分方程复合型积分因子的存在定理和计算公式,利用所得结论推广了相关文献的结果。
目的探讨活血解毒方对非肥胖糖尿病(NOD)白发性干燥综合征(SS)小鼠的疗效及作用机制。方法将18只NOD/Ltj小鼠随机分为模型组、活血解毒方组、白芍总苷组各6只,并设6只C57BL/6
由于石油、煤炭、天然气等不可再生化石能源消耗迅速和生态环境不断恶化,可再生清洁能源的开发利用越来越受到世界各国的重视。其中,木质纤维作为可再生能源的一种,越来越引起众