新型含磷超支化聚硅氧烷改性氰酸酯樹脂的研究.pdf

1、高分子材料(PolymerMaterial)是以高分子化合物為基礎的材料。高分子材料獨特的結構和易改性、易加工特點使其具有其他材料不可比擬、不可取代的優(yōu)異性能，從而廣泛用于科學技術、國防建設和國民經(jīng)濟各個領域，并已成為現(xiàn)代社會生活中衣食住行用各個方面不可缺少的材料。與金屬材料、無機非金屬材料相同，高分子材料已經(jīng)成為科學技術、經(jīng)濟建設中的重要材料。
　　 氰酸酯樹脂(CE)樹脂是一種具有獨特性能的高分子材料，也是一種高性能熱固性樹

2、脂。由于具有優(yōu)異的介電性能、突出的耐熱性、良好的綜合力學性能，氰酸酯被公認為是“二十一世紀制備結構一功能材料的最具競爭力的樹脂品種”，在電子電器、航空航天等尖端領域顯示出巨大的應用前景。但是，與其他熱固性樹脂類似，該樹脂存在脆性大、固化溫度高等問題。與此同時，隨著科技的不斷進步，對高分子材料其他方面的性能如阻燃性能、力學性能以及熱性能提出了越來越高的要求。因而，開展通過引入適當?shù)淖枞紕┦沟们杷狨渲@得低固化溫度，良好的力學性能，熱性能

3、以及阻燃性能具有重要科學意義及巨大應用前景。本文即是圍繞這個主題而展開的。
　　 我們制備了兩種不同的新型含磷含硅阻燃劑：含磷雜菲結構與環(huán)氧基超支化聚硅氧烷以及含磷雜菲結構與苯基超支化聚硅氧烷，通過有意識地控制基團的種類以及不同基團的比例，以求獲得最優(yōu)的綜合性能。
　　 首先，從分子結構設計的角度出發(fā)，通過KH560的受控水解，合成了含環(huán)氧基超支化聚硅氧烷，然后通過DOPO與環(huán)氧基超支化聚硅氧烷反應生成新型含磷雜菲結構與

4、環(huán)氧基超支化聚硅氧烷(EP-HPSi)，將其應用于氰酸酯樹脂(CE)中，對阻燃劑中DOPO的含量以及在改性樹脂中含磷雜菲結構與環(huán)氧基超支化聚硅氧烷的含量兩個因素進行了深入的探討。研究結果表明，經(jīng)改性CE樹脂的性能與以上兩個因素密切相關。與CE樹脂相比，具有低固化溫度的同時，在優(yōu)良力學性能，熱性能以及阻燃性能都得到了提高。例如：EP-HPSi/CE體系樹脂的固化溫度均比CE樹脂的低40-80℃，而且前者的沖擊強度與彎曲強度分別是后者的1.

5、6-2.2倍和1.3倍。這種有趣的現(xiàn)象主要歸因于EP-HPSi的特殊結構對其固化行為以及交聯(lián)密度的影響。此外，相對于CE樹脂的LOI值(26％)，EP-HPSi/CE的LOI值可達到32-38％，這主要取決于磷硅協(xié)同阻燃的作用。
　　 其次，我們通過含磷雜菲結構的三烷氧基硅烷與苯基三甲氧基硅烷的受控水解，合成了含大量磷雜菲結構、苯基以及羥基的新型超支化聚硅氧烷(PhP-HPSi)，將其對CE樹脂進行改性。并對DOPO與苯基的含量