含磷阻燃固化环氧树脂复合材料的制备及阻燃机理研究

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:annybill1984
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
环氧树脂是一类重要的热固性树脂,具有稳定性好、收缩率低、粘接强度高、电绝缘性能好、机械强度高和加工性能好等优点,可用作涂覆材料、电子器件、浇涛材料及胶粘剂等。但环氧树脂的极限氧指数(LOI)仅为19.8%,属于易燃材料,这极大地限定了它们的应用,开发阻燃型环氧树脂成了研究环氧树脂复合材料的重要目标。当前应用最多的是卤系阻燃剂,其阻燃效果显著,但其燃烧时产生大量的有毒、腐蚀性气体,污染环境。因此,环氧树脂的无卤阻燃受到了更普遍的关注,尤其是阻燃效率较高的磷氮膨胀型阻燃剂。本论文在含磷阻燃固化环氧树脂复合材料的合成与热降解行为方面进行了深入的研究和讨论。本论文以1-氧-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)和偏苯三甲酸酐(TMA)为原料合成了集阻燃固化为一体的化合物(PEPA-TMA),将具有阻燃作用的双环笼状季戊四醇磷酸酯结构和具有固化作用的酸酐基团引入到同一个化合物中,制备一种新型的阻燃固化剂。经多次实验确定此反应的反应条件及时间,并采用红外光谱(FTIR)、氢核磁(1H-NMR)及磷核磁(31P-NMR)对化合物的结构进行了表征分析,结果表明:最终产物为81.65g,产率是72%。本论文以合成的阻燃固化剂为原料,并与三聚氰胺氰尿酸(MCA)复配,制备了不同含磷量的阻燃环氧树脂复合材料(EP/PEPA-TMA/MCA)。采用极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL-94)研究环氧树脂复合材料的阻燃性能,采用热重分析(TGA)测试阻燃环氧树脂的热分解进程,采用动态力学分析(DMA)测试材料的玻璃化转变温度Tg,采用锥形量热仪(CONE)研究阻燃环氧树脂的热释放速率、热释放量、烟释放速率及烟释放量,用扫描电镜(SEM)对环氧树脂复合材料燃烧的炭层形貌进行观察。结果表明:当PEPA-TMA与MCA的质量比为2:1且含磷量达到2.5%时,体系EP/PEPATMA/MCA的阻燃效果达到最好。本论文利用热重红外联用分析(TGA-FTIR)技术,结合扫描电镜(SEM)及X射线能谱分析(EDS)等测试手段,对阻燃环氧树脂体系降解过程中的气相及凝聚相的化学物质进行了测试表征,并研究了阻燃固化环氧树脂的热降解行为及其作用机制,对阻燃环氧树脂材料的热降解过程及成炭机理进行了分析探讨。通过热重红外联用技术测试分析得出材料的裂解气体主要有磷化氢、二氧化碳、水及芳香族化合物;并结合X射线能谱分析得出气相和凝聚相的相互作用的阻燃机理,结果表明:含磷量越高,炭层密度越大,隔热、隔氧、抑烟效果越好,可以充分发挥凝聚相的阻燃作用。此外,MCA在燃烧中有氨气等不燃气体逸出,在气相中,有效的稀释了环境中氧气的浓度,发挥了气相阻燃作用,同时,与PEPA-TMA并用对复合材料的阻燃有良好的协效作用。
其他文献
<正> 为增加外汇收入,去年四月初,埃及政府通过了一项大力发展冬季旅游事业计划。该项计划的主要内容是在埃及的西沙漠中修建一个世界最大规模的旅游区,以锡瓦绿洲为中心,共
近年来,随着我国农村地区精准扶贫工作的不断推进,为社会工作提供了发展机遇。社会工作怎样才能在精准扶贫中起到作用,探索出一条新的扶贫攻坚的路径。本文从农村地区精准扶
5月的阳光洒在绿色大地上,今天的上海再次成为全球轮界的聚焦点。第27届中国国际自行车展览会(下简称为中国展)于2017年5月6日在上海国家会展中心盛装登场。本届中国展的主题为
近年来航空炸弹随着作战任务的需要和高技术的引入,采用的新技术主要有:低阻技术,减速技术,集束化技术,制导技术,装药技术等方面。现对这些技术,作些概括性介绍。 In recen
受历史和现实原因的制约,煤炭在我国能源结构体系中占有举足轻重的地位。在当前背景下,煤炭市场供需矛盾突出,煤炭企业的营销面临巨大的挑战。在此前提下,原有运行机制已经对煤炭营销造成了严重的负面影响。而作为传统的国有煤炭企业,SY煤炭运销集团在当前严峻的行业形势下深陷困局,成为当前地方煤炭企业的缩影。因此,本研究选取SY煤炭运销集团做为研究对象,进行了深入的探讨分析。本研究首先综述了当前煤炭营销的政策与
玻璃体荧光光度测定(Vitreous fluorophotometry)是目前临床上发现血-视网膜屏障完整性为最早期改变的方法。血-视网膜屏障(从血-脑屏障-词派生而来)是由两组解剖结构组成的
目的:通过分析激素或(及)免疫抑制剂治疗的肾病综合征合(NS)患者伴发侵袭性真菌病(IFD)的相关因素以及疗效,为更好的防治肾病综合征病人伴发侵袭性真菌病提供依据。方法:选取
介绍了亚磷酸三乙酯的反应原理及生产工艺,分析了生产过程中的物质、工艺、设备等危险有害因素,并进行了危险化学品重大危险源辩识,提出了安全管理、主要工艺、设备检维修、
在相转移催化剂(BTEAC)存在下,将对苯二甲酰氯(TPC)、间苯二甲酰氯(IPC)和双酚A(BPA)进行界面缩聚反应,合成了高分子量的双酚A型聚芳酯。考察了BTEAC用量、NaOH用量、反应初
研究背景:人类免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus,HIV)是导致获得性免疫缺陷综合征(Acquired Immunodeficiency Syndrome,AIDS)的病原体。HIV-1 的跨膜糖蛋白gp41在