新型氮系-磷氮系阻燃環(huán)氧樹脂的合成及性能研究.pdf

1、本文綜述了環(huán)氧樹脂的發(fā)展近況、阻燃技術(shù)的發(fā)展歷史、環(huán)氧樹脂阻燃的必要性以及近年來環(huán)氧樹脂阻燃方面的主要成果。在歸納總結(jié)的基礎(chǔ)上，提出了制備含氮阻燃環(huán)氧樹脂和磷氮膨脹型阻燃環(huán)氧樹脂的課題，以期克服或改善目前存在的問題。 1.本文合成兩種新型的含氮阻燃環(huán)氧樹脂DGEAZ1和DGEAZ2，采用FT-IR、1H-NMR、MS、EA、GPC等分析方法對(duì)中間體和環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確認(rèn)。利用DSC、TG和垂直燃燒實(shí)驗(yàn)對(duì)樹脂的固化動(dòng)力學(xué)、熱性

2、能和阻燃性能進(jìn)行研究。 結(jié)果表明，DGEAZ1與常用固化劑反應(yīng)的活性順序?yàn)镈DM＞PN≈DICY＞DDS；根據(jù)DSC數(shù)據(jù)，用Kissinger法和Ozawa法計(jì)算DGEAZ1/DDM的固化表觀活化能，分別為37.68KJ/mol、42.26KJ/mol，與常用的雙酚A型環(huán)氧樹脂的固化表觀活化能相當(dāng)。熱性能研究表明，與常用的雙酚A環(huán)氧樹脂(CYD-128)相比，DGEAZ1/DDS和DGEAZ2/DDS體系的熱降解速率低，成炭率高

3、，在800℃的成炭率分別為43.55％和23.34％，垂直燃燒實(shí)驗(yàn)也說明DGEAZ1/DDS和DGEAZ2/DDS體系阻燃性能良好，均達(dá)到UL94V-0級(jí)。因此，合成的環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的阻燃性能。 2.本文合成一種新型的磷氮膨脹型阻燃環(huán)氧樹脂PNE，對(duì)其合成過程進(jìn)行了初步的優(yōu)化，采用FT-IR、1H-NMR、MS等分析方法對(duì)中間體和環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行確認(rèn)。利用DSC、TG和垂直燃燒實(shí)驗(yàn)對(duì)樹脂的熱性能和阻燃性能進(jìn)行研究。

4、TG研究表明：同BPA/DDS和TBBA/DDS相比，PNE/DDS體系呈現(xiàn)典型的三階段降解，并且熱降解速率很小，初始分解溫度大大降低，三階段降解溫度提高，在700℃的成炭率高達(dá)29.98％；垂直燃燒實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在點(diǎn)燃過程中樣條迅速膨脹，表面形成蓬松炭層，無熔滴生成，并且?guī)缀鯖]有煙產(chǎn)生，達(dá)到了UL94V-0級(jí)，具有良好的阻燃性能。 3.通過對(duì)同一體系中不同物質(zhì)(DGEAZ1/DDS和DGEAZ2/DDS)以及不同體系(DGEAZ/