膨脹型阻燃環(huán)氧樹(shù)脂的制備與燃燒特性研究.pdf

1、環(huán)氧樹(shù)脂因其優(yōu)異的力學(xué)和化學(xué)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(kāi)發(fā)阻燃環(huán)氧樹(shù)脂是環(huán)氧樹(shù)脂的重要研究方向之一。由于含磷化合物可與環(huán)氧樹(shù)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(shù)脂的優(yōu)良阻燃劑。 本論文第一部分在廣泛的文獻(xiàn)調(diào)研基礎(chǔ)上對(duì)常用阻燃劑及阻燃機(jī)理、環(huán)氧樹(shù)脂及其阻燃技術(shù)進(jìn)行了文獻(xiàn)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(duì)低分子聚酰胺和間苯二胺兩種固化劑固化的環(huán)氧樹(shù)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(jì)試驗(yàn)(CONE)、熱失重分析(TG)、實(shí)時(shí)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(duì)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(jìn)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(shù)脂體系時(shí)，它們均是環(huán)氧樹(shù)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(shí)對(duì)具有石墨結(jié)構(gòu)的膨脹炭層的形成都有促進(jìn)作用；當(dāng)總添加量一定時(shí)，小分子成炭劑季戊四醇與雙季戊四醇的引入對(duì)阻燃體系的性能均沒(méi)有明顯的改善。 本文第四部分還運(yùn)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(shù)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(shí)改變了膨脹炭層的形