磷氮化合物的合成和其對環(huán)氧樹脂阻燃與熱力學(xué)性能的影響.pdf

1、綜述了國內(nèi)外環(huán)氧樹脂的阻燃技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，系統(tǒng)地研究了一系列新型膨脹型阻燃劑——磷酸季戊四醇縮聚物的銨鹽與三聚氰胺鹽的合成及在環(huán)氧樹脂中的應(yīng)用，并將其與常用的膨脹型阻燃劑多聚磷酸三聚氰胺鹽的阻燃效果進(jìn)行對比。通過現(xiàn)代儀器分析研究了阻燃劑對環(huán)氧樹脂的阻燃和各種物理性能的影響。研究結(jié)果如下： 1、以磷酸、季戊四醇為原料制得了磷酸季戊四醇縮聚物，并分別與氨水和三聚氰胺反應(yīng)得到相應(yīng)的銨鹽與三聚氰胺鹽。磷酸季戊四醇縮聚物的最佳合成

2、條件為：磷酸/季戊四醇的摩爾比為1∶1，最佳反應(yīng)溫度為120℃，最佳反應(yīng)時(shí)間為5h。 2、磷酸季戊四醇縮聚物的銨鹽(阻燃劑A)及三聚氰胺鹽(阻燃劑B)都對環(huán)氧樹脂具有良好的阻燃效果，能顯著增加環(huán)氧樹脂二乙烯三胺(DETA)與四氫甲基苯酐(MeTHPA)固化物的極限氧指數(shù)值，且LOI值隨阻燃劑用量的增加而增加。自膨脹性能較差的阻燃劑A改性環(huán)氧樹脂的LOI值反而優(yōu)于自膨脹性能好的阻燃劑B改性的環(huán)氧樹脂的LOI值。 3、適量添

3、加加入兩種阻燃劑都能提高環(huán)氧樹脂DETA與MeTHPA固化物的韌性，過量加入會降低韌性。兩種阻燃劑都會干擾環(huán)氧樹脂的固化過程，降低環(huán)氧樹脂的熱變形溫度。 4、通過熱重分析發(fā)現(xiàn)，這兩種阻燃劑都能促進(jìn)環(huán)氧樹脂在高溫下炭化，使環(huán)氧樹脂固化物在高溫下的殘留量大大增加，發(fā)揮凝聚相阻燃作用。其中阻燃劑A改性的環(huán)氧樹脂在高溫下的殘留量大于阻燃劑B改性的環(huán)氧樹脂。 5、多聚磷酸三聚氰胺鹽(MPP)的加入能明顯改善環(huán)氧樹脂的阻燃效果，添加

4、5-50份能使環(huán)氧樹脂MeTHPA固化物的LOI值從22.1升高到30.4，使環(huán)氧樹脂DETA固化物的LOI值從24.3升高到39.5，該結(jié)果強(qiáng)與阻燃劑B但是弱于阻燃劑A。 6、MPP適量加入能明顯改善環(huán)氧樹脂的抗沖擊性能，加入量較多也不會顯著降低抗沖擊性能。與阻燃劑A、B類似，MPP同樣會干擾了環(huán)氧樹脂的固化過程，降低了交聯(lián)度。會使環(huán)氧樹脂固化物的熱變形溫度下降。 7、由MPP改性環(huán)氧樹脂固化物的TG數(shù)據(jù)可知，MPP在