苯基膦酸改性环氧树脂固化物的制备及其阻燃性能

以苯基膦酸(PPA)和双酚A型环氧树脂(EP)为原料,在无溶剂条件下反应制备了一种含磷的环氧树脂(EP-PPA),并采用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振(氢谱、碳谱和磷谱)分析了EP-PPA的结构。依据EP-PPA的环氧值添加预定质量的固化剂4,4'-二氨基二苯甲烷(DDM),采用传统固化方法制备了阻燃性能良好的EP-PPA固化物。采用极限氧指数(LOI)、水平垂直燃烧(UL-94)和锥形量热(Cone)试验分析了阻燃EP-PPA固化物的阻燃性能,并利用热失重技术分析了EP-PPA固化物的热降解过程。研究结果表明,当阻燃剂PPA质量分数为10.6%时,阻燃EP-PPA固化物的LOI与纯EP固化物相比提高了30.5%,能通过UL 94 V-0级,热释放速率峰值(PHRR)、热释放量(THR)以及总烟量(TSP)分别降低了60.3%、22.8%和14.5%,火灾增长指数(FIG)降低了67.0%,火灾性能指数(FPI)提高了62.5%。

2-羧乙基苯基次膦酸阻燃／固化环氧树脂

分别以2-羧乙基苯基次膦酸为添加型和反应型阻燃剂,研究了2-羧乙基苯基次膦酸对固化剂1618/环氧树脂固化体系产物热稳定性的影响和2-羧乙基苯基次膦酸对环氧树脂的阻燃/固化作用。结果表明:2-羧乙基苯基次膦酸对固化剂1618/环氧树脂固化体系热稳定性的提高没有明显作用;2-羧乙基苯基次膦酸对环氧树脂有较好的阻燃/固化作用,固化后可得到具有高透明度和良好热稳定性的环氧树脂,且阻燃等级可达到UL94-V0。

阻燃环氧树脂/苯基膦酸铁复合材料燃烧性能研究

以苯基膦酸、硝酸铁为原料,乙醇、乙二醇为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮、六亚甲基四胺分别为表面活性剂和配位剂,采用混合溶剂法制备层状化合物苯基膦酸铁(FePP),并将其添加到环氧树脂中(EP)制备复合材料。热重(TG)结果显示,FePP可以提高EP的热稳定性,同时,EP/4FePP的垂直燃烧测试(UL-94)等级达到V-1,氧指数(LOI)也相应提高。为了进一步改善EP的阻燃性能,将FePP与含磷阻燃剂DOPO协效阻燃EP,测试结果显示EP/3DOPO/1FePP复合材料可以通过UL-94 V-0等级,LOI值高达34.5%,热释放速率峰值(PHRR)与总热释放速率(THR)与纯EP相比分别降低了28.4%和18.1%,这主要是由于FePP能够在燃烧中降解为含磷和金属的氧化物,促进聚合物快速炭化,并且DOPO可捕捉气相中自由基,抑制链式反应的进行,抑制燃烧,达到气相和凝聚相协效阻燃效果。

功能化苯基膦酸镧在环氧树脂中的阻燃作用研究

为提高环氧树脂(EP)的热性能和阻燃性,以回流法合成了层状苯基膦酸镧(LaPP),并用六氯环三膦腈(HCCP)进行表面接枝改性,得到HCCP-LaPP,将其用于环氧树脂中制备EP/HCCP-LaPP复合材料;研究LaPP和HCCP的协同作用对EP阻燃性能、热性能的影响。结果表明,添加HCCP-LaPP能明显改善EP复合材料在较高温度下的热稳定性和残留量。锥形量热仪测试结果表明,与纯EP相比,EP/6%HCCP-LaPP复合材料的总热释放量和总烟气释放量分别降低了39.9%和24.6%。同时,氧指数值从25.7提高到30.3,垂直燃烧UL-94等级从NR提高到V-1。在700℃,EP/6%HCCP-LaPP复合材料的残留量为25.7%,而EP只有18.5%。说明HCCP-LaPP在阻燃EP中具有良好的阻燃作用,LaPP和HCCP优异的成炭作用、片层阻隔作用及磷氮协效使EP复合材料的阻燃性、抑烟性和热稳定性显著提高。

膦酸盐与季戊四醇在环氧树脂中的阻燃性能

将三聚氰胺和苯基膦酸作为原料,合成一种新型的含氮膦酸盐,研究其在与季戊四醇(PER)的共同作用下对环氧树脂的阻燃效果。通过进行极限氧指数(LOI)、水平垂直燃烧试验(UL-94),由试验数据发现,在添加20%(质量分数)时,LOI达到了24.0%,UL-94也达到了V-1级。与PER复配时,试样可以通过V-0测试。锥形量热试验(CCT)的数据表明,三聚氰胺苯基膦酸盐(MPP)与PER复配能够有效降低热释放,减少烟气的生成。对试验后的残渣进行扫描电子显微镜(SEM)分析,发现两者复配时形成的炭层更加致密。

2-羧乙基苯基次膦酸的胺化处理及其在尼龙6中的阻燃应用

以2-羧乙基苯基次膦酸(CEPPA)和己二胺(HMDA)为原料,通过胺化反应,制备了化合物CEPPAHMDA。应用FTIR、1 H-NMR、EDS、TGA分别表征了CEPPA-HMDA的化学结构、元素组成和热稳定性,并将CEPPA-HMDA加入到尼龙6的反应体系中,制备了共聚型阻燃尼龙6。结果表明:HMDA一端氨基可以与CEPPA上的羧基反应,当n(CEPPA)∶n(HMDA)=1∶1.1,反应温度为70℃,反应时间为5h时,CEPPA-HMDA的收率可达96.27%;其中HMDA一端的氨基与CEPPA上的羧基反应;CEPPA-HMDA的初始分解温度达到270℃,能够满足与尼龙6共聚所需的反应条件;当CEPPA-HMDA添加量质量分数为9%时,共聚型阻燃尼龙6的LOI值达到27.0。

埃洛石复配2-羧乙基苯基次膦酸对环氧树脂阻燃及力学性能的影响

将埃洛石纳米管(HNTs)与2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)复配并用于环氧树脂(EP)阻燃改性,制备了CEPPA-HNTs/EP复合材料。研究了HNTs与CEPPA的配比对CEPPA-HNTs/EP复合材料热稳定性、阻燃性及力学性能的影响。TG分析表明,CEPPA与HNTs复配可提高CEPPA-HNTs/EP复合材料的热稳定性,促进成炭并降低分解速率。锥形量热和极限氧指数分析表明,加入HNTs可降低EP热释放速率,而CEPPA对提高EP的极限氧指数作用更显著。残炭的红外分析及SEM结果表明,燃烧过程中CEPPA与HNTs反应生成硅铝磷酸盐促进凝聚相的脱水交联,形成更致密的炭层。力学性能分析表明,当HNTs与EP和CEPPA与EP的质量比分别为6%和4%时,CEPPA-HNTs/EP复合材料的拉伸强度和冲击强度分别提高了19.4%和17.3%,冲击断面的SEM图像显示CEPPA-HNTs/EP复合材料呈韧性断裂。

新型反应型磷-氮阻燃剂的合成与应用

采用膦酸酐和苯胺为原料,通过一步法合成了一种含N-P的具有反应活性的β-(N-苯基酰胺)乙基甲基次膦酸(CEMP),通过FTIR和1 H-NMR对其结构进行了表征。初步探讨了CEMP在环氧树脂(EP)中的应用。结果表明:CEMP是一种有效的EP阻燃剂,当其添加量为20%(质量分数,下同)时即可满足UL94-V0的阻燃等级,极限氧指数达到29.4%,弯曲强度比未阻燃的EP有较大提高,但玻璃化转变温度(Tg)有所下降。

防腐蚀涂料

桥梁用耐腐蚀涂料的现状；防腐蚀涂料；含氨基甲酸酯改性环氧树脂和锌粉的防腐蚀涂料组合物；非焦油型低温防腐蚀固化涂料用树脂组合物；