环氧树脂/笼型倍半硅氧烷纳米复合材料的阻燃性能与热解机理

探讨了环氧树脂(EP)/笼型倍半硅氧烷(POSS)纳米复合材料的阻燃性能与热降解机理。利用锥形量热计研究了EP以及EP/POSS的燃烧行为,发现POSS可有效降低EP的热释放速率峰值以及总热释放。热失重-红外联用测试结果表明,虽然EP与EP/POSS热裂解产物种类相似,但EP/POSS气相产物均出现在较高温度下,这是由于POSS的存在延迟了EP热解产物的释放,并且在高温下形成了稳定性良好的含硅杂化炭层。此炭层可有效阻止热量与氧传递,从而在燃烧的过程中阻止下部材料进一步燃烧。     

环氧树脂/聚磷酸铵复合材料的阻燃性能与热降解行为

利用环氧树脂(EP)成炭能力,引入聚磷酸铵(APP)以提高其阻燃性能。当APP质量分数为9%时,EP/APP氧指数达30.5%,垂直燃烧性能通过V-0级。相比EP,EP/APP的热释放峰值与总热释放均有所下降。此外,利用热失重-红外联用设备研究了EP以及EP/APP的热降解行为并解释相关机理:EP在高温下会释放CO、甲醇等易燃性气体,剧烈燃烧并放出大量的热;APP在低温阶段的热裂解产物会催化EP的降解,但在高温下EP/APP却有热稳定性优异的炭层形成,在火灾中此炭层会覆盖在基体表面保护下部材料以免其遭到进一步的破坏。     

磷酸氢铁铵的低热固相合成及其对乙酸丁酯的催化作用

以硫酸亚铁和磷酸二氢铵为原料,以聚乙二醇-400(PEG-400)为表面活性剂,经低热固相反应合成得到磷酸氢铁铵,经XRD分析表征证实了产物的分子式为(NH4)Fe(HPO4)2.用磷酸氢铁铵为催化剂进行了乙酸丁酯的合成试验.试验中应用了均匀设计试验法及数据挖掘技术,在数据挖掘成果的指导下进行了试验,考察了催化剂用量、醇酸物质的量比、反应时间及催化剂重复使用次数等因素对收率的影响,获得了催化反应的最佳工艺条件.催化试验结果表明,磷酸氢铁铵具有良好的催化活性,在最优工艺条件下,酯转化率可达到96.4%.研究结果表明,低热固相法合成磷酸氢铁铵不仅合成工艺简单、可行,而且合成的磷酸氢铁铵作为乙酸丁酯的催化剂时具有良好的催化活性,故其具有良好的工业应用潜质.     

新型磷硅改性环氧树脂阻燃性能研究

采用聚苯基硅氧烷(PPMS)、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)与双酚A型环氧树脂合成了新型的含磷硅环氧树脂(Si-P-EP),通过红外谱确认了其结构。将Si-P-EP与纯环氧树脂复配制备得到复合物Si-P-EP/EP,对其进行了氧指数和水平燃烧测试并通过红外光谱对燃烧后的残炭结构进行了分析。结果表明,Si-P-EP/EP的氧指数有所提高,水平火蔓延速率由27.27 mm/min降低到20.13 mm/min,Si-P-EP/EP燃烧后生成了含磷硅的炭层,从而提高了环氧树脂的阻燃性能。     

SiCw/AZ91镁基复合材料的微弧氧化行为及涂层的耐腐蚀性能

采用微弧氧化表面处理技术在SiCw/AZ91镁基复合材料表面制备保护性涂层.通过与AZ91镁合金对比,研究镁基复合材料的微弧氧化行为及其形貌特征,并采用电化学方法评价了微弧氧化涂层的耐腐蚀性能.结果表明,SiC晶须的存在影响了基底材料表面阻挡层的形成,使复合材料的微弧氧化行为不同于基体合金.与合金相比,在恒电流模式下进行微弧氧化的过程中复合材料的电压随时间的演变趋势不够理想,而且在相同工艺条件下复合材料的起弧时间比合金要长.复合材料在微弧氧化过程中偶尔会出现烧蚀现象.虽然SiC晶须会影响复合材料表面涂层的形成,微弧氧化处理仍然能够增强镁基复合材料的耐腐蚀性能,使其自腐蚀电位提高,腐蚀电流降低.当采用恒压模式制备涂层时,涂层耐腐蚀性能随电压的提高而增强.