有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化膨脹阻燃劑改性熱固性樹(shù)脂的研究.pdf

1、高分子材料的易燃性成為制約其在尖端領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)―瓶頸‖。眾多研究證明，添加阻燃劑是提高高分子材料阻燃性的一種主要途徑。但是現(xiàn)存的阻燃劑仍然存在添加量高、阻燃效率低、與樹(shù)脂結(jié)合力差等問(wèn)題。因此，高效阻燃劑的設(shè)計(jì)與制備成為了高分子材料阻燃研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。而且該方向不僅具有巨大的科研價(jià)值而且具備廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。
　　本文制備了具有有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化結(jié)構(gòu)的膨脹阻燃劑。氰酸酯樹(shù)脂（CE）作為一種重要的熱固性樹(shù)脂，擁有優(yōu)異的性能并在許多尖端領(lǐng)域

2、有很多重要的應(yīng)用。因此本文選用氰酸酯樹(shù)脂（CE）來(lái)作為作為基體樹(shù)脂。并且將阻燃劑應(yīng)用到氰酸酯（CE）,樹(shù)脂中研究阻燃劑對(duì)樹(shù)脂的綜合性能的影響。
　　首先，在可膨脹石墨表面逐步接枝作為酸源、炭源、氣源的單體。利用傅里葉變換紅外（FTIR）光譜、拉曼光譜（Raman）、掃描透射顯微鏡（STEM）等測(cè)試對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果顯示通過(guò)三氯氧磷（POCl3）、季戊四醇（PER）、異氰尿酸三縮水甘油酯（TGIC）的化學(xué)反應(yīng)，在可膨脹石墨表面

3、實(shí)現(xiàn)了化學(xué)膨脹阻燃劑的包覆。最終獲得了擁有有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化結(jié)構(gòu)的雜化型膨脹阻燃劑（hIFR）。熱重分析（TGA）對(duì)EG和hIFR的熱穩(wěn)定性和成炭性能進(jìn)行了表征。通過(guò)熱重分析，計(jì)算hIFR的有機(jī)包覆層的包覆率為17.65 wt%。另外，利用Raman、掃描電子顯微鏡（SEM）對(duì)兩種阻燃劑的殘?zhí)窟M(jìn)行表征。經(jīng)過(guò)燃燒處理后，hIFR形成了比EG更為致密的炭層。
　　其次，分別制備了EG/CE和hIFR/CE樹(shù)脂，探究阻燃劑對(duì)樹(shù)脂固化性能、介

4、電性能、熱性能和阻燃性能的影響。結(jié)果顯示, hIFR的添加能有效的降低CE樹(shù)脂的固化溫度，當(dāng)hIFR添加量的20wt%時(shí)，固化放熱峰向低溫移動(dòng)了66oC。在當(dāng)hIFR添加量為5wt%時(shí)，hIFR/CE樹(shù)脂的氧指數(shù)（OI）從27%提升到38%。同時(shí)hIFR/CE樹(shù)脂的熱釋放速率峰值（PHRR）和總熱釋放量（THR）僅是CE樹(shù)脂的32.3%和23.1%。在相同添加量下，hIFR/CE樹(shù)脂的阻燃性明顯優(yōu)于EG/CE樹(shù)脂，證明了hIFR是一種更