生物基本征型阻燃环氧树脂的制备及其性能研究

以香草酸、间二苯酚和表氯醇为原料,采用简单两步法合成了环氧单体1,3,3’-三环氧乙烷-2’-甲氧基-二苯甲酮(DEBP),并进一步和4,4-二氨基二苯砜(DDS)加热混合固化制得对应的环氧树脂DEBP/DDS,与常用的双酚A型环氧树脂(DGEBA)的DDS固化进行对比。研究结果表明:DEBP单体具有比DGEBA单体更高的固化活性。DEBP/DDS环氧树脂的玻璃化转变温度为183℃,也高于DGEBA/DDS树脂。DEBP/DDS环氧树脂机械性能更为优越,弯曲模量和弯曲强度分别为2437.8和98.6 MPa,拉伸模量和拉伸强度分别为2523.4和71.1 MPa,均高于DGEBA/DDS环氧树脂。DEBP/DDS环氧树脂表现出更好的阻燃性能,在800℃的残炭量达到了35%,极限氧指数(LOI)达到34%,垂直燃烧等级为UL-94 V-0,总释放热仅为17.8 kJ/g。在不引进任何阻燃元素的情况下,由生物基原料合成了有很大潜力的本征型阻燃环氧树脂。

阻燃改性环氧树脂的抗紫外老化研究

以阻燃改性环氧树脂为研究对象,添加不同配比的光稳定剂Tinuvin 770和抗氧剂Irganox 1010,研究紫外老化对材料性能的影响。对紫外老化前后材料的化学结构、表面形貌、力学性能、阻燃性能和热性能等进行测试分析,研究表明紫外线会破坏阻燃剂的结构,使得环氧树脂发生降解和氧化。两种助剂的加入使紫外老化后试样的力学性能保留率和阻燃性能得到提升,其中,只添加抗氧剂Irganox 1010的试样在老化28 d后性能表现最优异,拉伸、弯曲强度保留率从未添加助剂试样的80.37%、81.61%分别提升到100.10%、92.50%,极限氧指数(Limiting oxygen index, LOI)由34.4%提升到37.5%,老化后的试样也表现出更好的热稳定性。结果表明,添加抗氧剂Irganox 1010对提升阻燃改性环氧树脂的抗紫外老化效果最佳。

阻燃高分子材料的研究进展及其在工程领域的应用

综述了阻燃高分子材料的制备方法以及在建筑、汽车等工程领域中的应用。本征型阻燃高分子材料通常采用分子设计的方法制备,以小分子单体为结构单元直接引入到聚合物主链或侧链中;添加型阻燃高分子材料利用阻燃剂与聚合物母料共混,从而赋予高分子材料优异的阻燃特性;在众多阻燃剂中,复合型阻燃剂各组分之间的协同作用使其具有优异的阻燃性能,所制高分子材料的阻燃性能也得到有效改善。通过对高分子材料改性,可制备出难燃或不燃的高分子材料,从而实现在建筑、汽车等领域中的应用。