两种含磷-氮阻燃剂的制备及阻燃环氧树脂研究

代理获取

页面导航

目录
摘要
著录项
相似文献
相关主题

摘要

环氧树脂（EP）因其具有优异的耐腐蚀性、电气绝缘等性能，广泛应用在电子、电气、航空航天及其它许多工业领域。但环氧树脂易燃，因此赋予该材料优异的阻燃性能具有重要的科学意义及应用价值。添加型阻燃剂阻燃EP材料具有工艺简单、成本低等优点，但目前存在着阻燃剂添加量大，阻燃效率低等问题，随着行业的快速发展，对阻燃EP材料提出了更高的要求，因此制备具有高效阻燃的EP材料成为了研究的热点。
　　本论文以磷酸和无水哌嗪为原料，首先制备了二磷酸哌嗪，然后通过高温脱水聚合制备了聚磷酸哌嗪（PPAP），通过傅里叶红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）测试进行了结构表征。热重分析（TGA）测试结果表明，PPAP的起始热分解温度为262℃，在800℃的残炭量为16.4wt%，表明合成的PPAP具有良好的热稳定性和成炭性能。将制备的PPAP加到EP中，以间苯二胺（PDA）为固化剂制备阻燃EP材料。测试结果表明，当PPAP的添加量仅为5wt%时，材料通过了UL-94 V-0级，LOI值达到了30.5%，表明PPAP对EP材料具有很好的阻燃效率。锥形量热测试结果表明，与纯EP相比，EP/5wt% PPAP材料的热释放速率（HRR）、热释放总量（THR）、烟释放总量（TSP）等参数都得到了明显的降低。阻燃EP的TGA测试表明，PPAP的加入促进了材料的提前降解和成炭，材料的起始分解温度有所降低，但提高了材料在高温时的热稳定性及成炭性能，在800℃时材料的残炭量由纯环氧树脂材料的14.4wt%提高到了21.0wt%。扫描电镜（SEM）测试表明，阻燃剂的加入使得材料在燃烧过程中形成了更加连续和致密的炭层，有利于提高了材料的阻燃性能。
　　以磷酸、硼酸和无水哌嗪为原料,首先制备了磷酸硼酸哌嗪，然后通过高温脱水缩合制备了聚磷酸硼酸哌嗪（PPBAP），通过FTIR、NMR测试对产物的结构进行了表征。TGA测试表明，PPBAP的起始热分解温度为245.6℃，在800℃的残炭量为18.6wt%，表明合成的PPBAP阻燃剂具有良好的热稳定性和成炭性能。将PPBAP添加到环氧树脂中，以间苯二胺（PDA）为固化剂制备了阻燃EP材料。测试结果表明，当阻燃剂PPBAP的添加量仅为4wt%时，材料通过了垂直燃烧测试的UL-94 V-0级，LOI值达到了31.9%，表明合成的PPBAP阻燃剂对EP具有很好的阻燃效率，磷、氮、硼三种阻燃元素具有很好的协同阻燃作用。锥形量热测试表明，与纯EP相比，EP/4wt%PPBAP材料的HRR、THR、TSP等燃烧参数都得到了显著的降低。TGA测试表明，PPBAP的加入催化了EP的提前降解和成炭，起始热分解温度有所降低，但提高了其在高温时的热稳定性及成炭性能，在800℃时材料的残炭由纯EP的14.3wt%提高到了22.2wt%。SEM测试表明，阻燃剂的加入促进了材料形成了更加连续致密的炭层，很好的抑制了燃烧时氧气、热量及可燃性气体的传递，从而提高了材料的阻燃性能。

著录项

作者
刘川;
展开▼
作者单位

东北林业大学;

展开▼
授予单位东北林业大学;
学科高分子化学与物理
授予学位硕士
导师姓名许苗军;
年度 2017
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类环氧树脂及塑料;
关键词
含磷氮阻燃剂; 聚磷酸哌嗪; 化学合成; 环氧树脂; 阻燃性能; 热重分析;

相似文献

中文文献
外文文献
专利

1. 无卤反应型含磷氮阻燃剂的合成及其阻燃改性环氧树脂的研究 [J] . 邵志恒 ,李纪录 ,陈显明 . 厦门大学学报（自然科学版） . 2018,第001期
2. 含磷/氮/硫协效阻燃剂的合成及对环氧树脂的阻燃作用 [J] . 游歌云 ,冯彬 ,刘晓凤 . 化学研究与应用 . 2019,第011期
3. 含磷阻燃剂阻燃环氧树脂的阻燃特性研究 [J] . 胡泊 ,赵腾龙 ,武保林 . 工业安全与环保 . 2019,第007期
4. 新型含磷阻燃剂的制备及在环氧树脂体系中的应用 [J] . 陈浩然 ,陈国富 ,李金儒 . 纤维复合材料 . 2017,第002期
5. 磷氮阻燃剂PiP-DOPO的制备及对环氧树脂的阻燃 [J] . 王志国 ,梁兵 ,刘徐越 . 高分子材料科学与工程 . 2018,第8期
6. 含磷氮-硼单分子膨胀阻燃剂的制备及阻燃聚烯烃 [C] . 陶莉丽 ,许苗军 ,李斌 . 第九届全国火安全材料学术会议 . 2018
7. 新型无卤反应型含磷、氮阻燃剂的合成及其阻燃环氧树脂的研究 [A] . 陈显明 . 2016

两种含磷-氮阻燃剂的制备及阻燃环氧树脂研究

目录

摘要

著录项

相似文献

相关主题

期刊订阅