胺类环氧树脂固化剂改性研究进展

鉴于使用传统固化剂制备的环氧树脂材料存在力学性能及热性能不佳的问题,使用改性胺类固化剂,可以有效提升环氧树脂体系的综合性能。本文重点对改性胺类固化剂结构及树脂性能提升机理等方面进行了阐述。使用树枝状结构固化剂可以有效提高环氧树脂体系力学性能尤其是树脂韧性;使用苯环改性的固化剂可以很好地提升环氧树脂体系耐热性;而将杂原子改性固化剂引入环氧树脂体系后,树脂在阻燃性大幅提升的同时依旧可以保持较好的力学强度。最后,结合当前环氧树脂使用中的实际问题,对胺类固化剂今后的研究方向进行了展望。

紫外光固化含硫密封剂的制备及性能

以聚硫代醚橡胶为基础胶,利用Thiol-ene点击反应制备了紫外光固化含硫密封剂。考察了光引发剂种类和用量以及烯烃种类、多元硫醇种类等对硫化后密封剂力学性能、热分解温度、玻璃化转变温度的影响。结果表明,相比于光引发剂184,光引发剂1173的固化效果更好,固化后的密封剂热稳定性更佳,且随着光引发剂用量的增加,密封剂的力学性能和热稳定性均下降,光引发剂1173的用量宜为0.03份(质量,下同)。采用三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)作为固化剂固化的聚硫代醚密封剂力学性能较好,而且随着TPGDA用量的增加,密封剂的力学性能和热稳定性均上升,TPGDA的用量宜为1.00份。多官能度硫醇的加入可提高密封剂的交联度及玻璃化转变温度。

2023年1-2月我国合成橡胶进出口概况

据合成橡胶工业协会网站3月21日报道,2023年1-2月,我国共进口主要合成橡胶166 kt,与2022年同期相比增加1 kt,增幅1%。2023年1-2月,我国共出口主要合成橡胶97 kt,与2022年同期相比增加52 kt,增幅117%。我国共进口合成胶乳29 kt,与2022年同期相比减少了10%;进口天然胶乳共75 kt,同比增加了1%。我国共进口复合橡胶7 kt,与2022年同期相比减少了37%;进口天然橡胶共310 kt,同比减少了8%;进口天然橡胶与合成橡胶混合物共736 kt,同比增加了28%。

新型含磷阻燃剂2-(二苯基磷酰基)琥珀酸的合成条件优化

以二苯基氧膦(DPPO)和马来酸(MA)为原料合成新型含磷阻燃剂2-(二苯基磷酰基)琥珀酸(DPPSA),采用傅里叶变换红外(FT IR)光谱,^(1)H NMR和^(13)C NMR核磁共振光谱表征化合物,并利用正交试验对反应的条件进行优化。结果表明,产物结构与目标产物结构一致,最佳反应条件为反应时间为20 h,n(DPPO)∶n(MA)为1.0∶1.3,溶剂用量为200 mL,DPPSA产率为83.4%。

DOPO和含磷固化剂协同阻燃EP性能

选用二氯化磷酸苯酯和乙二胺制备了含磷二胺固化剂(BOPA),采用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10氧化物(DOPO)与环氧树脂(EP)反应制备了DOPO改性EP,使用傅立叶变换红外光谱(FTIR)表征了单体的结构,并跟踪了BOPA与DOPO改性EP(DOPO-E51)的反应,表明在80℃固化2 h可以完成EP的固化。BOPA和DOPO-E51改性EP固化物的极限氧指数达到29.5%,通过垂直燃烧UL 94 V-0级。热重分析表明,采用DOPO和BOPA阻燃后,EP固化物的初始分解温度下降,残炭率提高;FTIR和扫描电子显微镜分析残炭表明,使用DOPO和BOPA后,残炭中生存更多P=O和P—O—C的结构,从而形成更致密的残炭,提高了阻燃性能。

磷系阻燃环氧树脂与固化剂

综述了无卤素型环氧阻燃剂的最新进展 ,详细介绍了DOPO型磷系阻燃环氧树脂PPDC、DCP型固化剂及其固化物的阻燃特性。

ED/MFP体系的固化工艺及动力学研究

以含磷环氧树脂(ED)为基体,含氮酚醛固化剂(MFP),2-甲基咪唑为固化促进剂组成ED/MFP固化体系。结合非等温(动态)DSC法和红外跟踪,借助T-β图外推法,确定ED/MFP固化体系最佳固化工艺为:125℃/1 h+145℃/2 h+160℃/3 h+180℃/2.5 h,240℃下后处理3 h。采用Kissinger法计算出体系的表观活化能为59.14 kJ/mol,结合Crane公式理论计算出该体系的反应级数为0.89。

新型磷/氮协同阻燃环氧树脂的合成与性能

以双酚A环氧树脂E-51与DOPO(9,10-dihydrooxa-20-Phosph henanthrene-10-oxide)合成含磷环氧树脂(ED),以三聚氰胺与苯酚反应制备含氮的酚醛固化剂MFP。采用红外光谱对产物进行分析表征,采用热失重分析和UL 94V垂直燃烧测试考查树脂的热性能和阻燃性能,同时探讨了阻燃环氧树脂的力学性能。结果表明,随着含磷量的增加,环氧树脂的热稳定性和阻燃性能得到改善,当含磷量为3%时,环氧树脂的初始分解温度高达330℃以上,在700℃下的残炭率达到30%以上,阻燃性能均达到了UL-94V-0级。而试样的力学性能则随含磷量的增加而降低。

反应型含磷阻燃环氧树脂体系的研究进展

含磷单体是新一代无卤、环保型阻燃环氧树脂(EP)的改性单体,可以合成具有优异热稳定性和阻燃性能的新型含磷EP。详细阐述了通过合成含磷EP单体和含磷固化剂来合成新型含磷EP的合成方法及性能等,最后指明了它的发展方向。

含芳醚芴二胺/环氧树脂固化反应动力学及性能研究

以9,9-双[4-4-氨基苯氧基苯基]芴（BAOFL）作为固化剂，采用非等温DSC技术，研究了BAOFL/环氧树脂（E-51、TDE-85和芴基环氧树脂）体系的固化反应动力学，利用动态热机械分析仪（DMA）和热重分析仪（TGA）测试了固化树脂的力学性能和热稳定性。结果表明，固化反应活化能与环氧树脂和固化剂的结构密切相关，芳醚的引入提高了氨基与环氧基的反应性，固化树脂呈现出优良的热性能和力学性能，其玻璃化转变温度（T ）达到206~248℃，贮能模量为2.54~2.94 GPa，初始热分解温度312~375℃，700℃g时的残炭率达到15.2%~31.7%。

含磷羧酸类环氧树脂固化剂的合成及固化性能研究

以邻苯基苯酚和三氯氧磷为原料,无水三氯化铝为催化剂,首先合成9,10-二氢-9-氧杂菲-10-膦酰氯(ODC)。再以乙酸为溶剂,通过ODC与酒石酸(TA)的反应,合成了新型含磷羧酸类环氧树脂固化剂2,3-二9,110-二氢-9-氧杂菲-10-膦氧基)丁二酸(ODC-TA)。通过红外光谱、H核磁共振谱对ODC和ODC-TA的结构进行了表征,并通过DSC和TGA对ODC-TA/CYD-128型环氧树脂固化体系的固化性能及阻燃性能进行了研究。

新型食品容器内壁无毒涂料的研制及应用

介绍了一种底面合一的新型食品容器内壁无毒长效防腐涂料的研制、技术性能及其应用。该涂料具有无毒、无异味、不含任何有机溶剂、附着力好、耐介质性能优异、底面漆合一、使用寿命长等特点。涂料不仅可用于饮食酿造行业的食品容器内壁防腐保护,还可广泛应用于石油化工、海水淡化工程、造船及长距离输配水管路和城市饮用水设施的内壁防腐保护。

含膦固化剂的制备及其阻燃环氧树脂的性能

选用乙基膦酰二氯和乙二胺制备了乙基含膦二胺固化剂(EDE),采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)表征了EDE的结构,并跟踪了9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10氧化物(DOPO)改性环氧树脂(DOPO-EP)与EDE的固化反应过程,制备了EDE固化的DOPO改性环氧树脂(EDE-DOPO-EP)。分析比较了纯环氧树脂、DOPO-EP和EDE-DOPO-EP固化物的阻燃性能、透明性、力学性能和热稳定性能,采用FTIR和扫描电子显微镜(SEM)对残炭的结构和形貌进行分析。结果表明,在80℃固化2 h可以完成EDE-DOPO-EP的固化;当EDE的用量为23.04份(磷质量分数为3.07%)时,EDE-DOPO-EP极限氧指数达到30.5%,垂直燃烧阻燃等级达到UL 94 V-0级;EDE-DOPOEP具有良好的透明性,在波长200~800 nm内保持了纯环氧树脂固化物透光率的80%~90%;与纯环氧树脂固化物相比,EDE-DOPO-EP的力学性能下降幅度相对较小,初始分解温度虽下降明显,但600℃和800℃的残炭率分别从2.1%和0.9%提高到23.4%和12.0%;FTIR和SEM对残炭的分析表明,EDE-DOPO-EP残炭中形成了更多的P—O—C和P=O的结构,形成了更致密的炭层,从而提高了阻燃性能。

本征阻燃环氧树脂的固化行为研究

选取环氧树脂与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10氧化物(DOPO)反应制备了DOPO改性环氧树脂(DOPO-E51),并以两种含磷二胺作为固化剂,得到了本征阻燃环氧树脂固化物。采用DSC的方法研究了本征阻燃环氧树脂的热固化行为,并采用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa方法对热固化行为进行了动力学模拟,获得了固化活化能、指前因子等参数。结果表明,随着升温速率增加,环氧树脂的热固化温度提高;采用苯基含磷二胺(BPOA)作为固化剂,活化能和指前因子基本不变;采用乙基含磷二胺(EDE)作为固化剂,活化能和指前因子则明显提高。

含磷阻燃环氧树脂体系研究进展

简要介绍了磷系阻燃剂作为一类新型无卤阻燃剂的特点和阻燃机理,重点综述了含磷阻燃环氧树脂体系的含磷固化剂、含磷环氧化合物及含磷环氧半固化物和添加磷型阻燃的进展,并通过热稳定性、成炭率和极限氧指数(LOI)等阻燃性能参数揭示了各类方法的阻燃效果,最后对含磷阻燃环氧树脂体系研究的未来进行了展望。

含磷阻燃环氧树脂固化剂研究进展

综述了含磷胺类固化剂、含磷酸酐类固化剂和含磷羟基类固化剂的研究新进展。并通过防火等级UL94、极限氧指数(LOI)和失重率等阻燃性能参数对它们的阻燃性能进行了评价。最后对含磷阻燃环氧树脂体系研究的未来进行了展望。开发具有环境友好、低毒低烟和高效阻燃等优点的环氧树脂在电子电气和航天航空领域的应用具有深远意义。

磷-氮改性酚醛树脂的制备及其固化环氧树脂阻燃性能的研究

制备的双氰胺酚醛树脂(DICY-NR)与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)发生加成反应制备磷-氮改性酚醛树脂(DOPO-DICY-NR),将制备的DOPO-DICY-NR用于固化邻甲酚醛环氧树脂(CNE),并研究固化树脂体系的阻燃性能与机理。通过超高效聚合物色谱(APC)对DOPO-DICY-NR反应过程进行表征,采用热重分析(TGA)研究固化树脂体系的热分解行为,利用锥形量热仪(CONE)、UL-94阻燃性能以及极限氧指数(LOI)测试固化树脂体系的阻燃性能,通过扫描电镜(SEM)观察固化树脂体系的残炭微观形貌。实验结果表明:固化树脂体系中的磷与氮能够产生协效阻燃作用,从而大大提高固化树脂体系的阻燃性能,并降低热释放速率,且随着磷、氮元素含量的增加,固化后树脂体系的阻燃性能愈加优良,当固化树脂体系的磷和氮含量分别达到1.5%(wt)和2.8%(wt)时,固化树脂体系的阻燃性能可以通过UL-94 V-0阻燃等级,LOI达到29%。

环氧树脂微胶囊与潜伏性固化剂自修复体系断裂韧性的研究

微胶囊二元自修复系统对聚合物基复合材料在使用中产生的微小裂纹具有修复作用,但微胶囊和固化剂的加入会对基体材料的断裂韧性产生影响。本文研究了环氧树脂微胶囊和咪唑类潜伏性固化剂对聚合物基复合材料基体材料的断裂韧性的影响。采用环氧树脂E-51作为基体材料,三乙烯四胺为常温固化剂,咪唑类衍生物2MZ-Azine和实验室自制的包含环氧树脂芯材的微胶囊为材料制作断裂韧性拉伸试样。实验结果表明,当微胶囊的含量达到一定比例之前,基体材料的断裂韧性随着微胶囊含量的增加而增强,当微胶囊含量超过此比例后,基体材料的断裂韧性随着微胶囊含量的增加而减小,潜伏性固化剂的加入会增大基体材料的断裂韧性。这与环氧树脂材料增韧理论相符合。

含磷腰果酚基羟基型固化剂的合成及其阻燃环氧树脂的研究

随着环保意识的增强,开发高性能生物基环氧树脂以减少对石油基双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)和4, 4’-二氨基二苯甲烷(DDM)的依赖越来越受到重视。基于腰果酚、苯酚、甲醛溶液和氯代磷酸二苯酯等原料合成了三种官能团数目可调控的腰果酚基羟基型固化剂(P1C1F-0.6DCP、P2C1F-0.6DCP和P3C1F-0.6DCP)并对其阻燃环氧树脂开展了相应的研究。垂直燃烧和极限氧指数(LOI)结果表明,DGEBA/P1C1F-0.6DCP、DGEBA/P2C1F-0.6DCP和DGEBA/P3C1F-0.6DCP均能通过V-0级别并且LOI值均在29%左右。锥形量热仪测试结果表明,DGEBA/P1C1F-0.6DCP、DGEBA/P2C1F-0.6DCP和DGEBA/P3C1F-0.6DCP的热释放速率峰值(pHRR)分别比DGEBA/DDM降低了68.4%、64.7%和70.7%。通过炭渣的形貌和结构分析,含磷腰果酚基羟基型固化剂的阻燃机理在于能够在燃烧过程中促进形成质量更高的炭渣,发挥更好的隔热、隔氧的效果。

一种特殊结构含氮酚醛树脂的制备、表征及应用

以三聚氰胺、甲醛和苯酚为原料,采取独特的合成方法制备出特殊结构的含氮酚醛树脂(N-PF),树脂中三聚氰胺的所有活性点均与苯酚相连并表现出热塑性,用元素分析、核磁共振和红外光谱进行了结构确证,并通过热重差热联用分析仪测试其热性能。制备该类型含氮酚醛树脂的关键:首先用甲醛和三聚氰胺以摩尔比3∶1制得三羟甲基三聚氰胺(TMM),然后加入过量的苯酚在接近中性条件下进行缩聚反应(95℃/48 h),苯酚与TMM的摩尔比至少在8∶1以上。利用本法制备的含氮酚醛树脂,含氮量高(≥21%),相对分子质量分布极窄,分子结构规整,无残留的不稳定羟甲基,三聚氰胺和酚醛树脂全部结合在一起,无各自游离成分存在。将其作为固化剂固化含磷环氧树脂,并对固化物的阻燃性、耐热性和电绝缘性能进行了初步研究。