磷氮化合物的合成和其對環(huán)氧樹脂阻燃與熱力學性能的影響.pdf

1、綜述了國內(nèi)外環(huán)氧樹脂的阻燃技術研究現(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得到相應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，最佳反應溫度為120℃，最佳反應時間為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，該結果強與阻燃劑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