环氧树脂无卤阻燃化研究

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本文合成并表征了含磷阻燃环氧树脂、双螺环二一缩二乙二醇磷酸酯BDSPBP、羟基苯氧膦丙烯酸对胺基苯磺酰胺盐。采用极限氧指数仪和垂直燃烧测定仪分别对双螺环二一缩二乙二醇磷酸酯BDSPBP的低分子量聚酰胺固化环氧树脂体系、羟基苯氧膦丙烯酸对胺基苯磺酰胺盐CEPPSAA的低分子量聚酰胺固化环氧树脂体系,复配阻燃剂的低分子量聚酰胺固化环氧树脂体系的阻燃性能进行研究并采用热重分析法研究这几种体系的热稳定性。通过红外光谱、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)初步研究了BDSPBP阻燃环氧树脂的机理。研究结果表明, BDSPBP、CEPPSAA、三聚氰胺BDSPBP复配阻燃剂都能有效改善环氧树脂的阻燃性能。其中,含18%BDSPDP环氧树脂固化体系的极限氧指数达到29.4,垂直燃烧测试中,达到V-0级;含20%CEPPSAA环氧树脂固化体系的LOI能从纯环氧树脂的20.7提高到28.2,垂直燃烧达到V-0级;添加3%的三聚氰胺和添加15%的BDSPBP复配阻燃剂的环氧树脂体系的LOI提高到31.5,垂直燃烧达到V-0级。在这几种体系中,在相同的阻燃剂添加比例下,添加三聚氰胺和BDSPBP复配阻燃剂的环氧树脂体系的阻燃效果最好。出现这样的结果,与各个阻燃剂在环氧树脂热降解中的作用机理不同有关系。热重曲线表明BDSPBP是一种较好的成炭剂,高温下有较高的成炭率,生成的致密耐热炭层与环氧树脂阻燃性能有着直接的关系。而含磷环氧树脂由于本身的刚性结构使得固化后的环氧树脂体系太脆无法进行阻燃性能的研究。
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