阻燃環(huán)氧樹脂的制備及性能表征.pdf

1、眾所周知，環(huán)氧樹脂因其優(yōu)異的性能而被廣泛應(yīng)用于各個(gè)方面，但是另一方面因?yàn)槠浔旧碜枞夹阅茌^差的原因，其極限氧指數(shù)只有19.8％，這限制了它在一些領(lǐng)域的應(yīng)用。同時(shí)如果高分子材料的阻燃性能足夠好，而力學(xué)等性能達(dá)不到要求，在特定條件下也不會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。本篇論文旨在研究提高環(huán)氧樹脂的阻燃性的同時(shí)又保證不嚴(yán)重破壞其物理機(jī)械性能。采用雙酚A型環(huán)氧樹脂E-51，固化劑采用4，4-二氨基二苯砜(DDS)。通過(guò)分別添加無(wú)機(jī)阻燃劑氫氧化鎂阻燃劑、氣相納米

2、二氧化硅和有機(jī)阻燃劑磷酸三苯酯(TPP)三種阻燃劑來(lái)制備并改性環(huán)氧樹脂，并通過(guò)力學(xué)拉伸實(shí)驗(yàn)、掃描電鏡SEM、差示掃描量熱（DDS:Differential Scanning Calorimetry）分析、氧指數(shù)等多種手段來(lái)表征其力學(xué)性能、熱性能及阻燃性能，其中無(wú)機(jī)阻燃劑氫氧化鎂和氣相納米二氧化硅的表面用硅烷偶聯(lián)劑KH-550進(jìn)行改性處理。
　　通過(guò)研究分析發(fā)現(xiàn)，采用硅烷偶聯(lián)劑KH-550進(jìn)行表面改性，有助于粒子的分散，改善粒子與基

3、體的相容性，同時(shí)也有助于改善加工工藝性。
　　通過(guò)對(duì)比三種添加型阻燃劑發(fā)現(xiàn):經(jīng)過(guò)氫氧化鎂阻燃劑、氣相納米二氧化硅和磷酸三苯酯(TPP)改性后的環(huán)氧樹脂的拉伸強(qiáng)度分別提高了8.3％、23％、52％;斷裂伸長(zhǎng)率分別提高了131.9％、31％、328.7％。對(duì)比發(fā)現(xiàn)添加有機(jī)阻燃劑磷酸三苯酯(TPP)對(duì)環(huán)氧樹脂的力學(xué)性能改善效果最佳。
　　通過(guò)比較三種添加型阻燃劑，環(huán)氧樹脂經(jīng)氫氧化鎂阻燃劑改性和氣相納米二氧化硅改性后的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度

4、(Tg)分別提高了40℃左右，而經(jīng)過(guò)有機(jī)阻燃劑磷酸三苯酯(TPP)改性的環(huán)氧樹脂的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg)卻呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。
　　通過(guò)比較三種添加型阻燃劑，經(jīng)過(guò)氫氧化鎂阻燃劑、氣相納米二氧化硅和磷酸三苯酯(TPP)改性后的環(huán)氧樹脂的氧指數(shù)分別提高了43.4％、26.％、66.2％，LOI值分別達(dá)到28.4，25，32.9。綜合評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹脂經(jīng)過(guò)添加有機(jī)阻燃劑磷酸三苯酯(TPP)改性的效果在三種添加型阻燃劑中表現(xiàn)最佳。
　　最終