編號：FTJS10335
篇名：硅磷雙改性環(huán)氧樹脂的合成及阻燃性能
作者：曹東風(fēng) 劉江波 冀運(yùn)東 胡海曉 陳新昌 李晨陽 陳震 李書欣
關(guān)鍵詞： 阻燃 環(huán)氧樹脂 硅氧烷 DOPO-HQ 拉伸性能
機(jī)構(gòu)： 武漢理工大學(xué)材料復(fù)合新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 武漢理工大學(xué)新材料力學(xué)理論與應(yīng)用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
摘要： 磷改性環(huán)氧的極限氧指數(shù)高但會降低力學(xué)性能且抑煙效果不明顯,硅改性環(huán)氧具有增韌和耐溫的特性但其極限氧指數(shù)偏低。為了滿足工程應(yīng)用對環(huán)氧樹脂防火安全性和力學(xué)性能的要求,采用硅磷協(xié)同阻燃改性得到綜合性能優(yōu)異的樹脂。文中用聚苯基丙基硅氧烷(Z-6018)和10-(2,5-二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(DOPO-HQ)作為載體,通過化學(xué)接枝將硅磷元素引入到環(huán)氧樹脂中,制得硅改性環(huán)氧樹脂(B-30)、磷改性環(huán)氧樹脂(P-27)和硅磷雙改性環(huán)氧樹脂(B-P),并通過紅外光譜確認(rèn)化學(xué)結(jié)構(gòu)。通過拉伸試驗(yàn)、熱失重、極限氧指數(shù)、錐形量熱、掃描電鏡和X射線光電子能譜等方法研究了樹脂的力學(xué)性能、阻燃性能、阻燃機(jī)制和抑煙機(jī)制。B-P的拉伸強(qiáng)度為75.0 MPa,較E-51,P-27和B-30分別提升15.4%,67.7%和44.2%。而與E-51相比,P-27和B-30拉伸強(qiáng)度降低,這體現(xiàn)了“脆”和“韌”共混時的強(qiáng)度協(xié)同作用。通過阻燃性能測試可知B-P各自繼承了B-30顯著的抑煙性和P-27較高的LOI,對點(diǎn)燃和播焰性沒有協(xié)同作用。B-P燃燒后殘留硅磷元素量顯著大于單獨(dú)改性樹脂,且殘留物外觀綜合了硅磷單獨(dú)改性的特征,形成了一種致密堅(jiān)硬微觀復(fù)合結(jié)構(gòu),體現(xiàn)了成份和結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用。
