超支化聚磷酸酯環(huán)氧樹脂固化劑的合成及其阻燃機(jī)理研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂由于其良好的性能得到了廣泛的應(yīng)用,但是由于易于燃燒,使得其不能用于對(duì)阻燃有特殊要求的場(chǎng)合.該文合成了一種新型的含磷阻燃劑——超支化聚(3-羥基苯基)磷酸酯(HHPP)以提高固化后環(huán)氧樹脂的阻燃性能,研究了它的阻燃機(jī)理以及與環(huán)氧樹脂反應(yīng)的固化動(dòng)力學(xué).用紅外光譜檢測(cè)合成HHPP的反應(yīng)程度,并用<'1>H NMR和氣相滲透計(jì)(VPO)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,用該產(chǎn)品固化的環(huán)氧樹脂與單獨(dú)使用間苯二酚作為固化劑的環(huán)氧樹脂相比,其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較

2、高.同時(shí),通過TGA、氧指數(shù)、錐形量熱計(jì)等手段證實(shí)了其具有較高的阻燃性能.當(dāng)使用不同比例的聚乙二醇/HHPP作為環(huán)氧樹脂的混合固化劑時(shí),發(fā)現(xiàn)在相同含量三聚氰胺存在的情況下,材料燃燒時(shí)的膨脹程度以及LOI隨著聚乙二醇(PEG)含量的提高而上升.通過TGA、裂解質(zhì)譜、掃描電鏡等手段證實(shí)了當(dāng)材料中添加PEG等能使得降解產(chǎn)物較粘的化合物后,能夠更有效的包裹發(fā)泡劑生成的氣體而形成蜂窩狀結(jié)構(gòu),這種膨脹的致密炭層能夠使膨脹率和材料的阻燃性能都得到明顯

3、提高.采用非等溫差熱掃描量熱的方法,在不同升溫速率下,對(duì)HHPP、間苯二酚(DHB)作為環(huán)氧樹脂固化劑的固化動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究.HHPP/環(huán)氧樹脂的固化活化能小于DHB/環(huán)氧樹脂,且前者固化過程的峰值溫度都比后者低.這是因?yàn)殡S著反應(yīng)的進(jìn)行,當(dāng)DHB的一個(gè)酚基參與反應(yīng)后,另一個(gè)酚基由于DHB分子的剛性使得其難以繼續(xù)反應(yīng),而磷酸酯分子鏈有一定柔性,當(dāng)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)初步形成時(shí),HHPP上的酚基的運(yùn)動(dòng)能力較大,同時(shí),HHPP是多官能團(tuán)化合物,從而有利于