膨脹型阻燃環(huán)氧樹脂復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)氧樹脂復合材料，分別研究了典型的固化劑、增韌劑以及阻燃劑對其燃燒性能的影響。具體研究內(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)氧樹脂，T31固化劑和SMIFR制備了膨脹型阻燃環(huán)氧樹脂復合材料。采用錐形量熱儀和熱重分析儀研究T31含量對膨脹型阻燃環(huán)氧樹脂復合材料燃燒性能和熱降解行為的影響。錐形量熱儀結果表明，

2、隨著T31含量的降低，環(huán)氧樹脂復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，具有最好的高溫熱穩(wěn)定性。
　　2.合成了幾種磷酸酯固化劑，并用核磁共振儀(NMR)對其結構進行了表征。用合成的磷酸酯固化環(huán)氧樹脂制備了一系列阻燃環(huán)氧樹脂復合材料，分別用錐形量熱儀和熱重分析儀對材料的燃燒性能和熱穩(wěn)

3、定性進行研究。錐形量熱儀結果顯示，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合材料具有最低的HRR和SPR，阻燃性能最好。熱重分析儀結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)氧樹脂復合材料。用錐形量熱儀、熱重分

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

5、7對環(huán)氧樹脂復合材料沒有抑煙作用。
　　4.采用季戊四醇、三氯氧磷等對可膨脹石墨(EG)進行改性，制備了有機無機雜化膨脹型阻燃劑(EGM)，并采用紅外光譜對其結構進行了表征。以EGM為阻燃劑制備了膨脹型阻燃環(huán)氧樹脂復合材料。用錐形量熱儀和熱重分析儀對材料的燃燒性能和熱降解性能進行了研究，并用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法對材料的熱解動力學進行了研究。錐形量熱儀結果顯示，EG和EGM的加入能夠顯著降低材料的