环交联聚磷腈在树脂基复合材料中的应用研究进展

环交联聚磷腈是一类以六氯环三磷腈为交联单元合成的有机-无机杂化高分子材料。此类聚合物通常由六氯环三磷腈与带有双官能团或者多官能团的共聚单体经共沉淀聚合制备,兼具机高分子与无机高分子的性能。相比于线型聚磷腈,环交联聚磷腈合成条件简单温和、产率高,具有独特的大网络交联结构,并拥有优异的分子可设计性、结构与性能可调控性、尺度与形态可调节性、热稳定性及耐溶剂性等特点,在树脂基复合材料的微纳增强、阻燃、界面调控等方面得到广泛应用。介绍了环交联聚磷腈的合成方法、结构与特性,重点概述了环交联聚磷腈在纳米增强树脂基复合材料、阻燃树脂基复合材料及纤维增强树脂基复合材料中的应用,并对环交联聚磷腈在复合材料领域的发展趋势做了进一步展望。

环交联聚磷腈高分子材料的研究概况

环交联型聚磷腈是一类以六氯环三磷腈(HCCP)为主链合成的有机-无机杂化高分子材料。相比于人们所熟知的线型聚磷腈而言,环交联型聚磷腈更易合成,且具有与线型结构相似的生物相容性和生物降解性,同时因其自身的稳定性和耐热性以及小尺寸等特点,在阻燃材料、军工特种材料、填充材料、医药载药、吸附材料等领域有很高的研究价值和应用价值。环交联聚磷腈以其形貌可控、功能性可调在复合材料领域有着广泛的应用前景。文中综述了近年来环交联聚磷腈材料的分子特性以及基本性能,并介绍了其形貌调控的过程和各种复合材料,分析了环交联聚磷腈材料在功能性碳材料、荧光材料、吸附材料等方面的应用前景和发展趋势。

干法合成POSS基环交联聚磷腈阻燃环氧树脂实验研究

以六氯环三磷腈和八对氨基苯基-POSS为反应原料,干法制备POSS基环交联聚磷腈阻燃剂POSS@HCCP,用于阻燃环氧树脂(EP)。结果表明:当POSS@HCCP的添加量为6%,EP/POSS@HCCP的极限氧指数(LOI)达到30.9%,且UL-94通过V-0级,其热释放速率峰值(pHRR)、总热释放量(THR)、总烟气释放量(TSP)分别为477.1 kW/m^(2)、69.5 MJ/m^(2)和23.2 m^(2),相比纯EP,分别降低58.4%、21.4%和49.2%。将EP/POSS@HCCP在水中浸泡72 h后,LOI仍达到30.1%,且UL-94通过V-0级,表现良好的耐水性能。