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

1、為了解決環(huán)氧樹脂的難題，本論文總結了阻燃環(huán)氧樹脂材料的研究歷程，從分子設計的角度，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)氧復合材料熱解氣體和炭渣的演化，揭示了有機改性的介孔二氧化硅/環(huán)氧樹脂復合材料的阻燃機制。本論文的具體研究進展如下:

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合成巰基化介孔二氧化硅，通過“硫醇-烯烴”反應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，因此增強了復合材料的熱穩(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，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。復合材料的炭渣分析結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