介孔二氧化硅的有機(jī)改性及其阻燃環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的燃燒性能研究.pdf

1、為了解決環(huán)氧樹脂的難題，本論文總結(jié)了阻燃環(huán)氧樹脂材料的研究歷程，從分子設(shè)計的角度，將磷氮阻燃大分子引入到介孔二氧化硅表面，合成了不同磷氮硅協(xié)效阻燃功能化介孔二氧化硅納米阻燃劑，賦予介孔二氧化硅催化成炭和抑煙減毒的阻燃功效。研究了磷氮阻燃分子修飾的介孔二氧化硅對環(huán)氧樹脂熱降解過程、熱穩(wěn)定性和燃燒性能的影響。通過分析環(huán)氧復(fù)合材料熱解氣體和炭渣的演化，揭示了有機(jī)改性的介孔二氧化硅/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的阻燃機(jī)制。本論文的具體研究進(jìn)展如下:

2、　　1.通過(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷和正硅酸四乙酯之間的共縮聚反應(yīng)合成巰基化介孔二氧化硅，通過“硫醇-烯烴”反應(yīng)將超支化聚磷酸酯丙烯酸酯(HPPA)接枝到介孔二氧化硅表面上，然后將其引入到環(huán)氧樹脂體系中，研究發(fā)現(xiàn)超支化聚磷酸酯丙烯酸酯修飾的介孔二氧化硅提高了炭渣的成炭量、致密度和石墨化程度，因此增強(qiáng)了復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性和阻燃性能，同時在燃燒過程中抑煙減毒。
　　2.通過正硅酸四甲酯和3-氨丙基三甲氧基硅烷之間共縮聚反應(yīng)來合成了

3、氨基化介孔二氧化硅，然后與六氯環(huán)三磷腈、己二胺分子多次反應(yīng)，制備了磷氮硅協(xié)效阻燃的超支化環(huán)三磷腈聚合物接枝的介孔二氧化硅納米雜化材料。將介孔二氧化硅納米雜化材料添加到環(huán)氧基體中，制備了環(huán)氧復(fù)合材料，研究發(fā)現(xiàn)功能化介孔二氧化硅能夠提高環(huán)氧基體的阻燃性能和抑煙減毒效果。復(fù)合材料的炭渣分析結(jié)果揭示了炭渣的成炭量增多，致密度和石墨化程度也得到提高，能夠抑制可燃性氣相產(chǎn)物的釋放以及阻隔燃燒熱和氧氣對基體的滲透。
　　3.通過正硅酸四乙酯和3