膨脹型阻燃環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的制備及燃燒性能研究.pdf

1、本文制備了一系列的膨脹型阻燃環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料，分別研究了典型的固化劑、增韌劑以及阻燃劑對(duì)其燃燒性能的影響。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.以磷酸、季戊四醇和三聚氰胺為原料，合成了集酸源、碳源和氣源三源于一體的單分子膨脹型阻燃劑(SMIFR)。采用E-44環(huán)氧樹(shù)脂，T31固化劑和SMIFR制備了膨脹型阻燃環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料。采用錐形量熱儀和熱重分析儀研究T31含量對(duì)膨脹型阻燃環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料燃燒性能和熱降解行為的影響。錐形量熱儀結(jié)果表明，

2、隨著T31含量的降低，環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的熱釋放速率(HRR)和生煙速率(SPR)降低;EP-14(T31含量為7.0wt％)的阻燃性最好。TG結(jié)果表明，在所有的樣品中EP-12（T31含量為14.0wt％）的成炭能力最好，具有最好的高溫?zé)岱€(wěn)定性。
　　2.合成了幾種磷酸酯固化劑，并用核磁共振儀(NMR)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。用合成的磷酸酯固化環(huán)氧樹(shù)脂制備了一系列阻燃環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料，分別用錐形量熱儀和熱重分析儀對(duì)材料的燃燒性能和熱穩(wěn)

3、定性進(jìn)行研究。錐形量熱儀結(jié)果顯示，磷酸酯能顯著降低材料的熱釋放速率(HRR)、總熱釋放(THR)和生煙速率(SPR)等參數(shù)。以磷酸丁酯為固化劑制備的復(fù)合材料具有最低的HRR和SPR，阻燃性能最好。熱重分析儀結(jié)果顯示磷酸酯能夠提高材料的成炭能力，其中磷酸乙脂固化得到的EP-22的成炭能力最好。
　　3.采用環(huán)氧樹(shù)脂E-44，T31固化劑，SMIFR和CYH-277增韌劑等為原料，合成了膨脹型阻燃環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料。用錐形量熱儀、熱重分

4、析儀、煙密度測(cè)試儀研究了CYH-277增韌劑含量對(duì)阻燃環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料性能的影響。錐形量熱儀結(jié)果表明，CYH-277的添加可以降低材料的HRR、THR、SPR，并且延遲環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的點(diǎn)燃時(shí)間，這表明CYH-277可以增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的阻燃性能，EP-33(CYH-277含量為14wt％)在所有的樣品中阻燃性最好。熱重分析結(jié)果表明CYH-277對(duì)材料的初始分解溫度有影響，但是對(duì)材料的成炭能力影響不大。煙密度測(cè)試結(jié)果顯示CYH-27

5、7對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料沒(méi)有抑煙作用。
　　4.采用季戊四醇、三氯氧磷等對(duì)可膨脹石墨(EG)進(jìn)行改性，制備了有機(jī)無(wú)機(jī)雜化膨脹型阻燃劑(EGM)，并采用紅外光譜對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。以EGM為阻燃劑制備了膨脹型阻燃環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料。用錐形量熱儀和熱重分析儀對(duì)材料的燃燒性能和熱降解性能進(jìn)行了研究，并用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法對(duì)材料的熱解動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。錐形量熱儀結(jié)果顯示，EG和EGM的加入能夠顯著降低材料的