论文部分内容阅读
随着合成聚合物材料的大规模的使用,其阻燃技术的研究和应用也日益受到重视.近年来,由于环境保护等诸多因素,阻燃剂的发展趋向于低烟、低毒和无卤化,其中磷腈化合物就是一类重要的高效无卤阻燃剂,具有广阔的发展前景.紫外光固化是一项发展极为迅速的绿色新技术,但是涉及该领域的阻燃研究的报道却并不多.该论文立足于紫外光固化阻燃体系的研究,合成了丙烯酸化和烷基化的环状磷腈,将其混入市售的环氧丙烯酸酯预聚物,对其固化膜的阻燃性能及阻燃机理进行了研究,并讨论了丙烯酸化环状磷腈对固化体系其它性能的影响,对其热降解动力学进行了探讨.具体研究内容如下:六氯代三聚磷腈分别与丙烯酸羟乙酯(HEA)和乙醇反应,合成了丙烯酸化的环状磷腈(HACP)和烷基取代的环状磷腈(HECP),并用傅立叶红外光谱(FTIR)和核磁共振(<1>H、<13>C-NMR)等加以表征.将上述两种环状磷腈分别与环氧丙烯酸酯预聚物EB600以不同的比例相混,制成UV可固化阻燃配方.用热重分析(TGA)和实时红外研究固化膜的热降解过程和降解机理.结果表明:引入环状磷腈,混合体系降解时的最终成炭量大大增加,高温热稳定性得到明显改善.而含HACP和含HACP固化粉末的混合体系的阻燃性能明显优于含HECP的混合体系,表现在前者的极限氧指数(LOI)更高.研究了含HACP和HACP固化粉末的阻燃UV固化体系的光固化动力学以及固化膜的动态热力学和机械性能等.含HACP的EB600混合体系,随着HACP添加量的增加,体系的光固化速率加快,最终双键转化率略有下降,而对固化膜的性能没有明显影响.然而加入HACP固化粉末会使体系的其它性能显著恶化,这限制了其作为阻燃剂在UV固化体系中的实际应用.以EB600、HACP(20)/EB600(80)、HACP powder(20)/EB600(80)和HACP四种UV固化体系为研究对象,采用三种不同方法Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和Friedman法对其降解动力学进行研究.活化能的结果表明,环状磷腈的引入使得混合体系最后阶段的活化能有所提高,进一步证实其高温热稳定性得到了改善.