膨脹型阻燃環(huán)氧樹脂的制備與燃燒特性研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂因其優(yōu)異的力學和化學性能而在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用，但其易燃性使其應(yīng)用受到限制，因此開發(fā)阻燃環(huán)氧樹脂是環(huán)氧樹脂的重要研究方向之一。由于含磷化合物可與環(huán)氧樹脂固化物中的大量羥基反應(yīng)，所以含磷阻燃劑是環(huán)氧樹脂的優(yōu)良阻燃劑。 本論文第一部分在廣泛的文獻調(diào)研基礎(chǔ)上對常用阻燃劑及阻燃機理、環(huán)氧樹脂及其阻燃技術(shù)進行了文獻綜述。論文第二和第三部分分別探討了膨脹型阻燃劑聚磷酸銨(APP)和三聚氰胺磷酸鹽(MP)及成炭劑季戊四醇和雙季戊四

2、醇對低分子聚酰胺和間苯二胺兩種固化劑固化的環(huán)氧樹脂體系的阻燃作用。采用極限氧指數(shù)(LOI)、垂直燃燒UL 94、錐形量熱計試驗(CONE)、熱失重分析(TG)、實時傅立葉變換紅外光譜(Real FTIR)及拉曼光譜(LRS)等分析方法，分別對這幾種阻燃體系的阻燃性能、熱穩(wěn)定性、熱氧化降解特性以及燃燒后的炭層結(jié)構(gòu)進行了研究。結(jié)果表明，將APP或MP應(yīng)用于聚酰胺和間苯二胺固化的環(huán)氧樹脂體系時，它們均是環(huán)氧樹脂的優(yōu)良阻燃劑，都提高了阻燃材料高

3、溫下的熱穩(wěn)定性，燃燒時對具有石墨結(jié)構(gòu)的膨脹炭層的形成都有促進作用；當總添加量一定時，小分子成炭劑季戊四醇與雙季戊四醇的引入對阻燃體系的性能均沒有明顯的改善。 本文第四部分還運用了LOI、UL 94、CONE、TG及LRS等方法初步研究了四種稀土金屬氧化物和APP在間苯二胺固化的環(huán)氧樹脂體系中的阻燃協(xié)效作用。結(jié)果表明，添加少量的某些稀土金屬氧化物可以提高阻燃材料的LOI值，改變了阻燃材料高溫下的熱降解特性，燃燒時改變了膨脹炭層的形