型阻燃环氧树脂复合材料的阻燃及燃烧特性

合成新型树状单分子磷-溴阻燃剂1,3,5-三(5,5-二溴甲基-1,3-二氧杂已内磷酰氧基)苯(FR),制备阻燃环氧树脂(EP)复合材料,利用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、锥形量热(CONE)等方法研究FR对环氧树脂的阻燃性能及燃烧特性的影响.结果表明:当FR添加量为30%时,阻燃EP的LOI达到29.4%,垂直燃烧通过V-O级,其av-HRR,av-EHC,av-SEA及av-MLR较未阻燃EP分别降低87.5%、92.8%、90.8%和58.5%,呈现出良好地阻燃效果和抑烟性能;扫描电子显微镜(SEM)观测发现:阻燃EP燃烧后形成了均匀闭孔炭层.     

溴化环氧树脂协同三氧化二锑阻燃PET的燃烧性能及阻燃机理研究

研究了溴化环氧树脂(BER)协同不同粒径的三氧化二锑（Sb2O3）阻燃PET的燃烧性能、垂直燃烧性能（UL94）、烟气释放、物理性能高和力学性能,研究了炭层的红外光谱和阻燃PET的裂解特性,分析了阻燃PET的阻燃机理。锥形量热分析表明,BER协同Sb2O3阻燃PET的燃烧性能显著减低,均可以达到UL94 V-0级,且Sb2O3粒径越小,阻燃效果越好,但溴-锑协同不能抑制烟毒的产生,平均CO生成量和材料释烟量显著上升。BER协同Sb2O3阻燃PET的熔体流动速率、维卡软化点、邵氏硬度、弯曲强度和弯曲模量提高,缺口冲击强度和断裂伸长率下降。红外和裂解色谱分析表明,阻燃PET与纯PET的燃烧残炭结构不完全相同,裂解产物的主要出峰保留时间也不相同,说明了BER协同Sb2O3不仅在气相发挥阻燃作用,在固相也同样发挥阻燃作用。     

CONE法研究聚磷酸铵和硼酸对环氧树脂复合材料的阻燃作用

采用锥形量热法研究了聚磷酸铵(APP)、硼酸及由这两者组成的复配阻燃剂对环氧树脂(EP)复合材料燃烧性能的影响.结果表明:APP可使EP复合材料燃烧时的热释放量和烟释放量大大降低,到495s时累积热释放量为27.3MJ/m2,烟产生速率为2243m2/m2,与未阻燃EP复合材料相比分别下降了37%和49%,阻燃抑烟效果显著;硼酸推迟EP复合材料热解时间,延缓了烟尘和有毒气体的释放;APP与硼酸之间存在着协同阻燃作用,APP在燃烧前期催化EP成炭,硼酸降低燃烧后期的累积热释放量.     

环氧树脂的烧蚀性能及ZB的阻燃作用

本文研究了E51环氧树脂和咪唑固化体系的烧蚀性能,探讨增韧剂和阻燃剂对于烧蚀性能的影响,得出单独使用ZB阻燃剂的明显阻燃作用以及ZB与其他阻燃剂共用时大大降低线性烧蚀率和质量烧蚀率的结论。     

有机磷阻燃改性环氧树脂的制备及性能

以4,4'-[亚甲基双[4,1-苯撑亚氨基[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)亚甲基]]]二苯酚(D-bp)为阻燃剂、4,4'-二氨基二苯砜(DDS)为固化剂,制备了一种无卤阻燃环氧树脂,通过锥形量热分析、垂直燃烧测试和热重分析对其阻燃性能、热性能进行研究.结果表明:当磷质量分数为0.50...     

HKUST-1@APP环氧树脂阻燃复合材料的合成与性能

使用溶剂热法将HKUST-1[Cu₃(BTC)₂,BTC为均苯三甲酸根离子]负载到聚磷酸铵(APP)表面制得了HKUST-1@APP,然后将HKUST-1@APP与环氧树脂(EP)混合后固化制备了HKUST-1@APP/EP阻燃复合材料。采用SEM、EDS、XRD、FTIR对HKUST-1@APP进行了表征,通过垂直燃烧测定仪、氧指数测定仪、TGA、电子拉力机对HKUST-1@APP/EP复合材料进行了性能测试。结果表明,当HKUST-1@APP的添加量为总体系质量的5%时,制得的HKUST-1@APP/EP复合材料的极限氧指数为27.5%,垂直燃烧测试(UL-94)通过V-1级,样品残炭的A_D/A_G(拉曼光谱中无定形碳的碳原子与晶体碳中sp²杂化的碳原子振动分别形成的D峰与G峰的峰面积比)降至0.043,而添加总体系质量5%APP的EP复合材料的A_D/A_G为0.3161,说明HKUST-1@APP还可以改善EP燃烧过程中产生的炭层,...     

环氧树脂阻燃方法

环氧树脂阻燃方法可分为添加型和反应型两大类,本文主要介绍环氧树脂阻燃机理和环氧树脂阻燃方法,在每一种阻燃方法中除了叙述阻燃配方外,还相应说明有关配制方法.     

导热阻燃环氧树脂材料的制备及性能研究

将聚磷酸铵(APP)、氮化碳(g-C3N4)、碳纳米管(CNTs)以质量比为12∶1∶1混合后添加到环氧树脂(EP)中,以间苯二胺(PDA)为固化剂,制备导热阻燃EP材料并对其性能进行了表征.测试结果表明:当APP/g-C3N4/CNTs的总添加量为7wt％时,材料的起始热分解温度为319C,800C时的残炭量为29....     

阻燃PET的燃烧性能研究

用氧指数仪、CONE锥形量热仪研究了含卤磷酸酯(A)、芳香族溴化物(B)、含溴聚合物阻燃剂(C)三种新型阻燃剂在添加量分别为5％、10％、15％时对PET燃烧性能的影响。研究结果表明三种阻燃剂的加入均使PET的极限氧指数明显提高,且从CONE实验结果显示:阻燃样品的热释放速率HRR较未阻燃的纯样品有了显著降低,且三种阻燃剂的加入均使PET的发烟量有所下降。     

阻燃改性苎麻增强环氧树脂复合材料制备及性能研究

采用紫外光接枝的方法,将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝到苎麻织物上,再胺化、磷酸化,对苎麻织物进行阻燃改性,并利用手糊成型的方法制备了阻燃改性苎麻增强环氧树脂(EP)复合材料。用拉伸试验机和氧指数仪等研究了复合材料的力学性能和阻燃性能,用扫描电子显微镜观察了复合材料的拉伸断面形貌和燃烧残炭,并讨论了不同GMA接枝率对复合材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,阻燃改性的苎麻织物与EP之间的粘结效果明显改善,提高了复合材料的力学性能和阻燃性能,接枝45%GMA的苎麻胺化、磷酸化后与EP复合,可使复合材料的极限氧指数达到25.6%。     

微胶囊红磷的制备及其阻燃环氧树脂的性能研究

以预先合成的密胺甲醛树脂预聚物为壳,通过原位聚合法制备了微胶囊红磷,采用扫描电镜观察到微胶囊红磷颗粒表面包覆一层网状的壳材料。研究了红磷和微胶囊红磷阻燃环氧树脂(EP)的耐热性能、阻燃性能及力学性能。结果表明,微胶囊红磷阻燃EP的耐热性和质量保持率明显提高,添加质量分数10%的微胶囊红磷的阻燃EP的阻燃性能达到UL 94 V–0级,其阻燃性能优于红磷阻燃EP。微胶囊红磷阻燃EP的拉伸强度为30.3 MPa,冲击强度为11.4 kJ/m2,分别比相同用量红磷阻燃EP提高了6.0%和21.3%,其冲击强度比纯EP提高了17.5%,表明微胶囊红磷与基体树脂间的相容性大大改善,可显著提高材料的韧性。     

基于锥形量热仪法对环氧树脂燃烧性能的研究

为了评价阻燃环氧树脂的阻燃性能以及燃烧行为,通过锥形量热仪(CONE)对阻燃后的环氧树脂进行了测试,得出热释放速率(HRR),总热释放量(THR),烟释放速率(SPR),总烟生成量(TSP),二氧化碳生成量(CO_2P),一氧化碳生成量(COP)等数据。数据结果显示:加入阻燃剂后以上数据均有不同程度的下降,Peak-HRR为110k W/m~2,THR为67.3m J/m~2,Peak-SPR为0.08m~2/s,TSP为14.4m~2/kg。很好的解释了聚磷酸铵(APP)和三聚氰胺(MCA)具有较好的阻燃环氧树脂的作用。     

膨胀型阻燃PP纳米复合材料的燃烧性能

将纳米SiO2、磷系阻燃剂1,3,5-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酸基)苯(FR)和聚磷酸铵(APP)加入聚丙烯(PP)中,制备膨胀型阻燃PP纳米复合材料.采用氧指数测定仪、垂直燃烧测定仪、锥形量热仪对PP纳米复合材料的燃烧性能进行研究.结果表明:FR/APP/SiO2提高了PP的氧指数、垂直燃烧等级和残炭率,降低了热释放速率,燃烧烟气中的CO、CO2浓度.在ω(FR):ω(APP):ω(SiO2)=15:7:3,IFR的含量为25%的情况下,PP的氧指数为29.4%,UL-94等级达到V-0.     

无卤阻燃环氧树脂的制备与性能研究

分别采用氢氧化铝(ATH)和ATH/红磷(RP)复配填充制备无卤阻燃环氧树脂复合材料研究了ATH的粒径、用量及ATH/RP复合阻燃剂对环氧树脂阻燃性能、力学性能、热性能和介电性能的影响.结果表明,环氧树脂的阻燃性能随ATH用量的增加而提高,其中以ATH/RP复合填充效果更佳,当mATH/mRP为3/1时,氧指数为38.8％;复合材料的耐热性、介电常数和介质损耗均随ATH/RP用量的增加而提高,而弯曲强度和冲击强度则先增加后降低.当ATH/RP用量为10％时,综合力学性能最佳.     

氢氧化镁阻燃环氧树脂热降解性能研究

用氢氧化镁制备了阻燃环氧树脂复合材料,用极限氧指数(LOI)、烟密度等级(SDR)来表征其阻燃消烟性能,用热重仪和热重-质谱联用仪分析了氢氧化镁阻燃环氧树脂体系的热稳定性和热降解过程,并探讨了氢氧化镁阻燃环氧树脂的机理。结果表明:随着氢氧化镁用量的增加,复合材料的LOI不断提高,当氢氧化镁用量为47.37%时,环氧树脂/氢氧化镁阻燃体系的LOI达到27.5%,烟密度降至61.73%;氢氧化镁的加入使复合材料的最大热失重速率提高,促进了复合材料的迅速分解,使分解的温度区间变窄,降低了分解过程中二氧化碳、可燃性小分子、苯类和苯酚类物质的释放量。     

微胶囊聚磷酸铵的制备及阻燃环氧树脂的性能研究

采用三聚氰胺甲醛树脂预聚物通过原位聚合法制备了微胶囊聚磷酸铵阻燃剂(MAPP),利用扫描电镜观察到MAPP颗粒表面包覆了一层树脂。采用热重分析法、垂直燃烧法和氧指数法研究了聚磷酸铵(APP)和MAPP阻燃环氧树脂材料的热性能及阻燃性能。结果表明:与APP相比,MAPP阻燃环氧树脂的最大失质量温度、残炭量以及阻燃性能均显著提高。添加10%APP或MAPP的环氧树脂材料的氧指数均大于27.0%,阻燃性能均达到UL 94 V-0级,且MAPP样条燃烧后可形成膨胀炭层。相比于APP,MAPP阻燃材料的力学强度均有所改善,当阻燃剂填充10%时材料的拉伸强度从32.6 MPa提高到35.7 MPa,冲击强度从10.8 kJ/m2提高到11.6 kJ/m2,均高于纯环氧树脂材料的力学强度。     

氯氧镁复合物阻燃环氧树脂的研究

通过极限氧指数法、UL94垂直燃烧测试,研究了氯氧镁(MOC)与氢氧化镁(MH)、氢氧化铝(ATH)、碱式碳酸镁的复合物协同阻燃环氧树脂(EP)的阻燃性能.结果表明,当MOC和ATH的质量比为1:1,总质量分数为44.4%时,环氧树脂的极限氧指数(LOI)为28.3%,达到UL94 V-0阻燃等级,为四种配方中最佳组合.该阻燃剂是通过稀释、冷却、隔离、吸附等方式协同作用而阻燃.     

环氧树脂纳米阻燃材料研究进展

综述了近年来国内外在纳米阻燃材料在环氧树脂研究进展,介绍了不同成分进行纳米化处理后的阻燃性能特点和材料纳米制备技术,并对今后纳米阻燃技术的研究方向进行了展望。