两种DOPO阻燃环氧树脂固化剂的室温合成及性能研究

无卤反应型多元素协同是环氧树脂阻燃研究的热点,本文室温合成了上述功能的活性DOPO衍生物DOPO-M和DOPO-T。它们作为固化剂,分别与4,4′-二氨基二苯甲烷混合,再与等当量环氧树脂E51固化得到阻燃元素含量可控的环氧体系。使用NMR证明了DOPO衍生物结构,使用红外跟踪其固化过程,继而使用DMTA、TGA和LOI测试分别研究了DOPO衍生物引入量、结构区别对环氧树脂热力学性能、耐热性能及阻燃性能的控制趋势。结果表明,1)阻燃环氧体系都为均相体系;2)阻燃环氧体系的耐热性能及阻燃性能均得到显著提升;3)DOPO-M比DOPO-T在提升阻燃环氧体系的耐热性能及阻燃性能上更有优势。     

含马来酰亚胺酚醛树脂在环氧改性中的应用

以N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺为改性剂,合成了一系列不同马来酰亚胺含量的酚醛树脂(PMF),并以此作为一种新型的环氧固化剂对环氧树脂的热性能和阻燃性能进行改性研究.固化物的热性能研究发现由于马来酰亚胺结构的引入,固化物的初始热分解温度(380℃)和残炭率(700℃,48.6%)都有较大的提高.固化物的阻燃性能测试表明HPM的引入可有效地提高环氧固化物的阻燃性能.     

含Si环氧丙烯酸酯/纳米SiO_2涂层制备及性能研究

为了制备耐热、阻燃性能优异的新型含Si环氧丙烯酸酯（EA）纳米涂层,以KH-570改性纳米SiO2和有机硅改性EA作紫外光（UV）固化组分,并在配方中加入纳米Mg（OH）2,制备了系列UV固化新型含Si EA纳米涂层。通过红外光谱仪、紫外可见光谱仪、热重分析仪等研究紫外光固化体系涂膜耐热、阻燃及光学性能。结果表明：在有机硅改性EA中添加KH-570改性纳米SiO2,可以提高纳米涂层热稳定性、阻燃性,同时使其保持优良透明性;当改性纳米SiO2含量达5%时,涂膜耐热、阻燃性能均最佳;同时在体系中加入Mg（OH）2,可进一步改善体系的阻燃效果。     

光固化含磷和硅阻燃环氧丙烯酸酯涂层的制备

为了提高UV固化环氧丙烯酸酯(EA)涂层的阻燃性能和保持其良好的力学及光学性能,将HEA分别与KH-570及P2O5反应合成新型含Si/P功能单体,并把其掺杂于环氧丙烯酸酯(EA)中,制备了UV固化新型含P、Si协效阻燃EA透明涂层.利用FT-IR、UV-Vis、TG及涂层力学测试仪等研究了涂层的阻燃、光学及力学性能.结果表明:UV固化涂层具有较高的C=C双键转化率;含Si、P功能单体的加入不会影响涂膜的固化率、透光性及抗冲击强度,反而使得涂膜附着力提高;含Si功能单体的加入能有效的改善涂层的阻燃性能及热稳定性,当加入量为15%时吸水率最低;含P功能单体的加入能增强涂膜的硬度并改善其阻燃性.当体系中同时存在P、Si元素时,阻燃作用显著.     

用环状有机磷化物合成无害阻燃新型环氧树脂

环状有机磷化物-9，10-二氢-9-氧-10-磷酰杂非（DOPO），是新一代无卤、环保、绿色新型阻燃改性单体，目前在很多领域被广泛应用。可合成拥有优异热稳定性、阻燃特性和物理机械性的新型含磷环氧树脂。从含磷环氧树脂的应用前景及优良的阻燃性入手，主要介绍用于合成新型含磷环氧树脂的主要原料DOPO的结构、性能及用其合成新型含磷环氧树脂（或其中间体）的研究进展。     

复合型MTOA固化环氧树脂F级绝缘材料

研究了马来酰亚胺桐油酸酐(MTOA)耐热固化剂及固化环氧树脂绝缘材料的特性．证明了MTOA环氧胶具有桐油酸酐(TOA)环氧胶相似的固化特性．结果表明MTOA可快速固化环氧树脂，该固化物有高的耐热性能、机械性能和高温电气性能．可用于耐热胶粘剂、浸渍漆和F级耐热绝缘材料，适用于大型高压发电机．     

含磷酰胺有机硅改性环氧树脂制备及性能研究

以四氢呋喃为溶剂,通过磷酸与γ-氨丙基三乙氧基硅烷再经水解后得到含磷酰胺有机硅氧烷,并按不同配比加入到双酚A型环氧树脂/4,4'-二氨基二苯砜体系中混合,制备含磷酰胺有机硅杂化环氧树脂固化物.选出最优配比的含磷酰胺有机硅杂化环氧树脂固化物,加入不同配比的纳米Si O2,进一步对环氧树脂进行改性.对所得固化物的热性能、阻燃性能进行了测试.结果表明,该固化体系的阻燃性得到提高,极限氧指数达到29%;玻璃化转变温度得到提高,可达到155.9-174.7℃.添加纳米SiO_2后,改性环氧树脂的热性能和阻燃性能均进一步增强.     

DOPO及其衍生物在聚合物阻燃改性中的应用研究进展

由于卤素阻燃剂的毒性和环境问题,磷系阻燃剂作为一种环境友好型阻燃剂已引起人们的广泛关注.9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物作为一种无卤含磷阻燃剂,在聚合物中主要以气相阻燃机理表现出优异的阻燃性能.相比于卤系阻燃剂,DOPO及其衍生物在燃烧过程中所释放出的腐蚀性和毒性气体很少.近年来,通过各种化学反应和合成方法,开发了众多含DOPO结构的有机及无机阻燃剂,许多含DOPO结构的阻燃剂得到了学术界和工业界的青睐.此外,以DOPO为原料合成有机磷化合物阻燃改性高分子材料的研究报道越来越多.因此,本文综述了有机-DOPO类阻燃剂以及无机-DOPO类阻燃剂的制备、阻燃机理及其在聚合物阻燃改性中的应用,并对其在阻燃应用方向作了进一步的展望.     

环氧大豆油/环氧树脂丙烯酸酯的合成及其性能研究

以可再生资源的大豆油衍生物环氧大豆油(ESO)为基体,可以制备环氧大豆油丙烯酸酯(AESO),但该低聚物所成UV固化膜附着力不佳,力学性能较差.文中利用环氧树脂优良的粘接性能和力学性能来改善纯环氧大豆油丙烯酸酯固化膜的这些不足.首先将环氧大豆油和环氧树脂混合,利用丙烯酸对环氧基接枝制备了环氧大豆油/环氧树脂丙烯酸酯(AESO-EA)低聚物,进一步在光引发剂Doracur1173的引发下共聚得到环氧大豆油丙烯酸酯/环氧树脂丙烯酸酯UV固化膜.通过拉伸性能测试、铅笔硬度测试、附着力和冲击性能的测试对固化膜进行了性能分析.测试结果表明,引入了环氧树脂后的固化膜性能显著提高.通过比较分析,当环氧树脂E-44的添加量为环氧大豆油质量的6%左右时,UV固化膜整体性能最佳.     

新型含磷环氧树脂的合成、固化及阻燃性能研究

基于2-甲基-2,5-二氧-1,2-氧磷杂环戊烷(OP)的环状酸酐结构和可以通过水解或醇解开环的特点,对OP/对苯二酚/环氧树脂预聚体的反应可行性、固化过程以及阻燃性能进行了研究;成功制备了含磷环氧树脂,固化12 h后的环氧树脂具有良好的阻燃性能,极限氧指数(LOI,%)为25.7%,垂直燃烧测试达到UL-94 V-0级别。     

磷硅元素改性氧化石墨烯的制备及其阻燃改性环氧树脂的应用

通过两步法将含磷基团的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和含硅基团的硅烷偶联剂引入氧化石墨烯(GO)中,制备了磷硅协同改性的氧化石墨烯(KDGO),通过傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、能谱散射谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)分析对其进行表征,并将其添加到环氧树脂(EP)中进行阻燃改性,制备EP基复合材料KDGO/EP.采用热重分析(TGA)、动态热机械分析(DMA)、极限氧指数(LOI)和垂直燃烧测试复合材料的热稳定性、动态热机械性能和阻燃性能.TGA结果表明,质量分数为1%的KDGO能够保持复合材料的热稳定性,同时提高残炭率,与纯EP固化物相比,残炭率提高了10个百分点,解决了目前市场上含DOPO阻燃剂引起固化材料热稳定性下降的问题.DMA数据显示,KDGO中的环氧基能够参与EP的交联固化,使复合材料的动态热机械性能提高,有效改善了由DOPO引起的动态热机械性能下降的问题.LOI和垂直燃烧测试表明磷硅阻燃元素的协同作用有助于提高复合材料的阻燃性能,使LOI值提高到27.1%,燃烧过程无滴落现象,达到了塑料阻燃等级V-0级.     

含磷含氮酚醛树脂的合成与性能

以含磷单体、三聚氰胺、苯酚和甲醛为原料, 合成了一种含磷含氮酚醛树脂(NP-PF).将NP-PF与F51环氧树脂复配并固化, 并对其固化特征进行了研究, 同时考察了固化物的耐热性能和阻燃性能. 研究结果表明: 高含量的NP-PF能够提高NP-PF/F51体系的固化速率;NP-PF/F51固化物具有良好的耐热性能; 在NP-PF/F51固化体系中加入少量Al(OH)₃, 能够达到UL94V-0级阻燃的效果.     

溴代聚苯乙烯对环氧树脂固化物阻燃性的影响

用氧指数测定，热重量分析等方法研究了溴代聚苯乙烯对环氧树脂固化和物阻燃性的影响。结果表明溴代聚苯乙烯能较好地阻燃环氧树脂固化物，与磷酸三苯酯，水合硼酸锌配用时具有阻燃协同效应，与三氧化二锑配用时效果不好。     

含磷多胺／环氧树脂的固化过程和阻燃性研究

研究了含磷四乙烯五胺类固化剂/环氧树脂体系的固化过程。结果表明,上述体系的固化过程可分为3个主要阶段：第1阶段是伯胺基与环氧基加成反应;第2阶段是不活泼的伯胺基与环氧基的加成;第3阶段是羟基与环氧基的加成反应,文中还对含磷四乙烯五胺类固化剂/环氧树脂体系的阻燃性进行了研究。     

聚磷酸铵复合体系对环氧树脂的阻燃性能研究

通过以聚苯氧基磷酸联苯二酚酯(PBPP)阻燃剂和聚苯氧基磷酸联苯二酚酯(PBPP)/聚磷酸铵(APP)复合阻燃剂分别混合石墨烯对环氧树脂(EP)进行阻燃改性对比研究。通过氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、力学性能、热失重(TGA)等方法研究单一阻燃剂和复合阻燃剂对环氧树脂(EP)阻燃性能的影响。结果表明,PBPP/APP-EP体系比PBPP-EP体系的效果更好,复合阻燃剂效果比单一阻燃剂PBPP阻燃效果好。     

多重固化EA／纳米SiO2杂化涂层的阻燃及热稳定性

以改性纳米SiO2、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH．570）、磷酸酯三丙烯酸酯（TEAP）及TDI-TMP加成物作紫外（uv）配方体系的功能成分,制备了含P、N及Si三重固化丙烯酸酯涂层。通过红外、紫外-可见、热重及阻燃性能测试仪等研究了不同阻燃体系下不同固化方式对环氧丙烯酸酯（EA）涂层阻燃及热稳定性能的影响。结果表明：EA体系双键转化率随纳米SiO2含量及固化重数的增加而提高;可见光透过率随KH-570、TDI-TMP的加入而改善;涂层阻燃及热稳定性随阻燃成分与其含量,及固化重数的增加而提高。     

双环笼状磷酸酯阻燃环氧树脂的燃烧行为研究

利用锥形量热仪结合氧指数和垂直燃烧测试方法,研究了1－氧－4－羟甲基－2,6,7－三氧杂－1－磷杂双环[2,2,2]辛烷（PEPA）阻燃双酚A缩水甘油醚型环氧树脂的阻燃性能及燃烧行为,结果表明,添加PEPA的环氧树脂体系阻燃性能明显提高,同时燃烧时的热及燃烧行为,结果表明：添加PEPA的环氧树脂体系阻燃性能明显提高,同时燃烧时的热释放速率,质量损失速率以及烟和有毒气体的释放一量减少,PEPA是一种性能优异,对环境友好的膨胀型阻燃剂。     

超支化聚膦酸酯改性环氧树脂的研究

以苯膦酰二氯(BPOD)为A2单体,三羟甲基丙烷(TMP)为B3单体,采用熔融缩聚法合成了超支化聚膦酸酯.利用动态力学热分析(DMA)、热失重分析(TGA)对环氧树脂固化体系的热性能进行了表征,研究了超支化聚膦酸酯的用量对环氧树脂固化体系的力学性能和阻燃性的影响.结果表明:加入15%的超支化聚膦酸酯,环氧树脂固化体系的拉伸强度和冲击强度分别提高了11.26%和306%,氧指数从22提高到33,说明超支化聚膦酸酯具有良好的阻燃性.     

一种高性能环氧沥青增容剂的制备及应用研究

采用活性增容剂,固化剂,基质沥青和环氧树脂熔融共混,制备得到一种环氧沥青,讨论了增容剂用量对沥青和环氧树脂相容性、所制备得到的环氧沥青固化体系撕裂断面、拉伸性能、以及体系低温收缩率的影响.研究发现,增容剂可以有效将沥青以5 μm大小的球状分散在环氧树脂中,所得到的环氧沥青固化体系撕裂断面呈层状(皮状)破裂,当增容剂含量为22份时,材料性能最优,拉伸强度为2.35 MPa,断裂伸长率为385％,缩率为0.70％,所制备的环氧沥青混凝土性能满足美国环氧沥青指标要求.     

活性稀释剂环氧环己烷对聚酰胺-胺固化环氧树脂体系性能的影响

使用环氧环己烷作为CYD-127双酚A型环氧树脂/1.0G聚酰胺-胺同化体系稀释剂.通过黏度测试仪、差示扫描量热仪、力学性能测试仪、扫描电镜等方法对加入环氧环已烷后环氧固化体系的黏度、固化行为、固化产物力学性能、断口形貌进行分析.研究结果表明:随着环氧环己烷用量的增加,固化体系黏度迅速下降,从未加入时的1.2×104 mPa.s下降到环氧环己烷质量分数为25％的180 mPa.s.随着环氧环己烷用量的增加,固化体系反应温度上升,放热量增加,环氧树脂固化产物性能随环氧环己烷加入量的改变而变化,在稀释剂质量分数为15％时,拉伸性能和弯曲性能与未加入稀释剂时接近.加入环氧环已烷前后固化产物拉伸测试时均为韧性断裂.