含磷POSS阻燃乙烯基酯树脂性能研究

将含磷POSS(DMPOSS)以5wt%、10wt%和15wt%的添加量添加到乙烯基酯树脂中,通过差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TG)、极限氧指数(LOI)、锥形量热仪和扫描电镜(SEM)测试研究了DMPOSS对乙烯基酯树脂玻璃化转变温度、热稳定性和燃烧性能的影响。DSC测试结果表明:DMPOSS的加入能够明显提升乙烯基酯树脂的玻璃化转变温度。LOI测试结果表明:添加DMPOSS改性的乙烯基酯树脂的氧指数随DMPOSS含量的增加而逐渐升高。当添加15wt%DMPOSS时,乙烯基酯树脂的氧指数达到23.8%。锥形量热仪测试结果表明:DMPOSS的加入能够有效降低乙烯基酯树脂的热释放。当添加15wt%DMPOSS时,乙烯基酯树脂的热释放速率峰值降低了44.9%,总的热释放降低了30.4%。

季戊四醇芳基膦酸酯的制备及阻燃环氧树脂作用机制

为了提高环氧树脂(EP)的阻燃性能,以传统的成炭剂季戊四醇(PER)和苯基膦酰二氯(PPDC)为原料,通过亲核取代反应成功制备了阻燃剂季戊四醇芳基膦酸酯(PBPP)。并将其引入到EP基体中,制备了阻燃EP复合材料。通过测试表明,当PBPP的质量分数为6%时,EP/PBPP6复合材料顺利获得了UL-94V-0级,极限氧指数达32.5%,且EP材料的熔滴得到了明显的抑制。热重分析表明,PBPP的引入促进了EP基体的提前降解炭化,使得EP/PBPP复合材料表面形成了致密且坚硬的炭层,其有效地在凝聚相中发挥了屏障作用,使得EP/PBPP复合材料的PHRR和THR相比于纯EP,分别降低了66.9%和50.4%。此外,PBPP在分解过程中产生的含磷自由基有效地在气相中发挥了抑制作用,使EP/PBPP复合材料的av-EHC显著降低,赋予了EP优异的火安全性能。

苯基乙烯基低聚硅倍半氧烷的合成及乙烯基酯树脂复合物的性能

以苯基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为原料,制备了苯基乙烯基低聚硅倍半氧烷(MPOSS),采用^(1)H-NMR,^(13)C-NMR,^(29)Si-NMR和MALDI-TOF-MS证明MPOSS段主体为完整的T10和T12笼型结构。将MPOSS用于乙烯基酯树脂(VER)制备了VER/MPOSS复合物,热重分析、差示扫描量热分析和力学性能测试表明,VER/MPOSS复合物的热稳定性和玻璃化转变温度随MPOSS比例增加而升高;相对于纯VER,添加20%的MPOSS后复合物的弯曲强度、弯曲模量和断裂力分别提高了203%,365%和200%,力学性能显著提升。极限氧指数、锥形量热、热重-红外等阻燃性能与机理研究表明,MPOSS促进了致密炭层的形成,阻止了有机挥发性产物的释放,降低了VER的热释放、烟释放和有毒气体释放量,增强了VER/MPOSS复合物的阻燃性能。综合认为,MPOSS同时提高了乙烯基酯树脂的力学性能、阻燃性能和综合性能。

聚磷酸铵改性乙烯基酯树脂的阻燃性能与阻燃机理研究

乙烯基酯树脂(VER)因其具有良好耐腐蚀性能和优异的物理性能被广泛应用于诸多领域,然而由于VER极易燃,限制了其使用范围.为了提高VER的阻燃性,本文将聚磷酸铵(APP)作为阻燃剂引入VER中,制备得到阻燃乙烯基酯树脂固化物;采用热重分析仪(TGA)表征了VER的热稳定性;扫描电子显微镜(SEM、SEM-EDX)研究了VER燃烧后残炭的微观形貌,表面元素组成及分布;利用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试(UL-94)、锥形量热(CCT)对其阻燃性能进行测试;采用热重红外光谱联用仪(TG-FTIR)等手段分析APP在VER中的阻燃机理.研究结果表明,当APP的引入量为30 wt%时,乙烯基酯树脂的极限氧指数达到30.3%,通过UL-94 V-0级别. APP在凝聚相和气相中共同发挥阻燃作用.

双笼状磷酰胺阻燃剂的合成及其应用

基于提高不饱和聚酯树脂(UPR)的阻燃性,设计合成了苯基膦酰二(N,N-甲基硅酸三羟甲基笼状酯)胺(PPTMA),通过实验优化得到最佳反应条件为氮气保护下,以二苯醚为溶剂,原料摩尔比r=2.0,温度控制在180℃,反应4 h。利用核磁共振谱和红外光谱、热重-差热分析验证了化合物的分子结构和性能,该化合物分解温度为254℃,具有较好的耐高温性能。通过热重-差热、极限氧指数、垂直燃烧等测试方法表征了PPTMA的阻燃性能,结果表明,将PPTMA应用于UPR中,表现出较好的成炭抗熔滴效果和阻燃性能。燃烧后的复合材料表面形成了一层密集的簇状颗粒物,是通过凝聚相阻燃机理实现的。力学性能结果表明,PPTMA能有效地提高材料的拉伸强度,同时维持原料的断裂伸长率,能满足UPR在工业领域的应用要求。

改进型高效阻燃型环氧乙烯基酯树脂的合成研究

通过配方优化和分子结构设计,优化树脂合成工艺,筛选原材料和工艺条件,合成了改进型高效阻燃型环氧乙烯基酯树脂,具有优良的力学性能以及高效的阻燃性能。

新型含磷阻燃环氧树脂的合成与表征

以2-(5,5-二甲基-4-苯基-2-氧代-1,3,2-二氧磷杂环已烷膦酸酯基)-对苯二酚和双酚A二缩水甘油酯合成了一新型的含环状膦酸酯结构的阻燃环氧树脂(DPODB-EP)。采用元素分析、红外光谱(FTIR)和凝胶渗透色谱(GPC)对该含磷环氧树脂的结构和相对分子质量分布进行了表征。采用示差扫描量热法(DSC))和热失重法(TG)对DPODB-EP/PN固化物热性能进行了测试,发现该固化物具有较高的玻璃化转变温度(165℃)和较高的燃烧残炭率(700℃,31%)。阻燃性能测试表明该固化物具有较好的阻燃效果,在磷的质量分数为2.25%时其极限氧指数可达29.5%。

超支化聚膦酸酯改性环氧树脂的研究

以苯膦酰二氯(BPOD)为A2单体,三羟甲基丙烷(TMP)为B3单体,采用熔融缩聚法合成了超支化聚膦酸酯.利用动态力学热分析(DMA)、热失重分析(TGA)对环氧树脂固化体系的热性能进行了表征,研究了超支化聚膦酸酯的用量对环氧树脂固化体系的力学性能和阻燃性的影响.结果表明:加入15%的超支化聚膦酸酯,环氧树脂固化体系的拉伸强度和冲击强度分别提高了11.26%和306%,氧指数从22提高到33,说明超支化聚膦酸酯具有良好的阻燃性.

阻燃性乙烯基酯树脂复合材料的研究

研究了一种阻燃性乙烯基酯树脂及其复合材料;用具有阻燃特性的交联剂代替苯乙烯制备了乙烯基酯树脂,通过对树脂凝胶时间、粘度及反应活性的测定确定了树脂的固化工艺;对树脂及其复合材料的力学性能和阻燃性能进行了测试,得出树脂浇铸体及其复合材料在力学性能基本保持不变的前提下阻燃性能得到很大程度的提高;该复合材料氧指数为30.6,为阻燃性材料。

环氧树脂包覆MPP阻燃EVA的研究

通过原位聚合法制备了以环氧树脂(EP)为壁材,三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)为芯材的环氧包覆三聚氰胺聚磷酸盐(EPMPP),将其与二乙基次磷酸铝(ADP)复配后制备了阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)复合材料,并对阻燃材料材料进行了极限氧指数、UL 94垂直燃烧测试以及热失重分析表征。结果表明,当ADP与EPMPP质量比为2:1、添加量为40%(质量分数,下同)时,阻燃复合材料的极限氧指数达到最高值31%,UL 94垂直燃烧测试达V-0级;EVA/ADP/EPMPP阻燃复合材料的初始分解温度为303℃,850℃时残炭量为18%,较EVA/ADP/MPP阻燃复合材料有较大幅度的提高。

新型自阻燃联苯基二元氰酸酯树脂的合成、表征与性能

首先以4,4-联苯二甲醚(BMBP)和2,6-二甲基苯酚为单体、对甲苯磺酸(PTS)为催化剂,合成了联苯基酚单体(BDBP)。将BDBP进行氰化后,成功制备了一种新型联苯基二元氰酸酯(BDBPCy)。利用红外光谱(FT-IR)和质谱(MS)对酚中间体及氰酸酯单体结构进行了表征。通过差示扫描量热法(DSC)、动态热机械分析(DMA)等测试手段考察了固化后树脂的热性能、力学性能、介电性能、耐湿热性及阻燃性能。结果表明:BDBPCy树脂结构中引入的联苯结构,使得树脂在固化后具有良好的热稳定性及自阻燃性能,800°C的质量残留率为42%,玻璃化转变温度为258°C,UL-94垂直燃烧实验测试结果为V-0级别。同时,结构中的大体积联苯基团和邻位甲基基团进一步提高了树脂的介电性能和耐湿热性能。

硼硅树脂的合成及其对PE-LD/EVA/IFR复合材料阻燃性能和力学性能的影响

利用二苯基二甲氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷合成了聚硼硅氧烷树脂,并探索了最佳的合成工艺条件。将聚硼硅氧烷树脂添加到低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物/膨胀型阻燃剂(PE-LD/EVA/IFR)复合材料中,以期可以提高膨胀型阻燃剂与聚合物基体的相容性。采用氧指数仪、热重分析仪、力学性能测试等表征手段分析了复合材料的阻燃性能、热性能和力学性能。结果表明,聚硼硅氧烷树脂可提高复合材料的阻燃效果,并且对复合材料的力学性能没有明显的影响。

碳纳米管对阻燃乙烯基酯树脂及其FRP性能的影响

研究了在环氧乙烯基酯树脂中添加不同数量的碳纳米管(CNT)后对液体树脂粘度及固化性能的影响,对浇注体的电性能、机械性能和热性能的影响。结果表明,CNT对阻燃乙烯基酯树脂有明显的增稠作用,对树脂的固化有明显的阻聚作用,延长了树脂的凝胶和固化,降低了树脂的固化度和放热峰;使得树脂浇注体的强度降低模量增加,对树脂的热变形温度基本没有影响,但对其FRP材料却有明显的增强效果,加入CNT后FRP的弯曲、压缩和冲击强度有明显的提升。

新型磷酸酯型阻燃剂的制备

将三氯化磷与甲醇反应制得亚磷酸二甲酯 ,在强碱性 (醇钠 )条件下将其与丙烯酰胺进行共轭加成反应得到 3- (二甲氧基磷酰基 )丙酰胺 ,再将其与甲醛进行羟甲基化反应生成阻燃剂 N-羟甲基 - 3- (二甲氧基磷酰基 )丙酰胺 。

双酚A双(二苯基)磷酸酯对环氧树脂的阻燃性能

采用双酚A双(二苯基)磷酸酯(BDP)、有机改性蒙脱土(OMMT)和环氧树脂(EP),分别制备了阻燃环氧树脂(BDP-EP)和阻燃纳米材料(BDP-OMMT-EP).利用氧指数、水平垂直燃烧、热重分析以及锥形量热等技术探讨了阻燃材料的阻燃性能和阻燃机理.实验结果证明,BDP-EP和BDP-OMMT-EP的最大热释放速率和平均热释放速率等参数都降低了,但是BDP的阻燃效果优于BDP-OMMT,即BDP和OMMT没有协同阻燃作用.

室温固化含磷膨胀型阻燃环氧树脂清漆

室温条件下以酸式磷酸酯固化环氧树脂,制得了含磷膨胀型阻燃清漆。涂膜的理化和燃烧性能测试表明,酸式磷酸酯具有较好的固化和阻燃效果。当酸式磷酸辛酯(m(双酯)/m(单酯)/m(磷酸)=44.38/54.73/0.89))与E-51按质量比6.5/8.7混合时效果最佳,表干时间230 min,烧穿时间76.5 min,残炭膨胀高度5.92mm。而市售G-03胺类固化剂固化的E-51,表干时间240 min,烧穿时间2.3 min,无残炭膨胀。FTIR检测结果显示,室温下酸式磷酸酯可使E-51固化;热分析以及SEM照片显示,酸式磷酸酯提高了炭层密度和残炭量。

氰酸酯树脂的结构与性能

氰酸酯树脂是一种含三嗪环网状结构的高性能树脂;该结构赋予它优异的介电性能、较高的玻璃化温度、较低的收缩率和优异的力学性能。氰酸酯树脂有不同的化学结构,不同的结构它们表现出不同的物理性能。以上海慧峰科贸有限公司生产的不同型号、结构的氰酸酯树脂为例,叙述它们的各种性能。

一种新型化学阻燃乙烯基酯树脂凝胶工艺

为研究在火电厂排烟内筒的施工制作工艺要求下,温度、促进剂环烷酸钴(Co盐)和引发剂过氧化甲乙酮(MEKP)等因素对其制作所用树脂(一种新型化学阻燃乙烯基酯树脂)凝胶工艺的影响,本文采用凝胶实验、傅里叶变换红外光谱和DSC固化度测试等方法进行试验和理论计算,得到结论:升高温度、提高Co盐和MEKP的用量均能加快树脂凝胶。温度与凝胶时间之间具有确定的幂指数相关关系,但变化以20~30℃为宜;树脂凝胶速率与Co盐用量的3/4和MEKP用量的4/3的乘积呈正比,但Co盐用量以低于1.0wt%、MEKP用量以低于1.5wt%调节更有效。

聚酯型H级阻燃无溶剂浸渍漆性能的研究

采用加入自制烯基阻燃树脂组份的新方法,合成了一种新型的H级阻燃无溶剂浸渍漆。研究了烯基阻燃树脂用量对绝缘漆综合性能,特别是阻燃性能的影响。分析比较了不同合成方法对产品粘温、耐热、电气等性能的影响。结果表明:该新型H级阻燃无溶剂浸渍漆具有阻燃性能好、电气绝缘性能佳、低温快固化的特点;当阻燃组份用量为不饱和聚酯量45%时综合性能最佳(氧指数为38)。

纳米乙烯基硅树脂微球/改性氢氧化镁协同阻燃PA6研究

将纳米乙烯基硅树脂(VSR)与改性氢氧化镁(MH)作为阻燃剂添加到聚酰胺6(PA6)中,通过挤出制备复合材料。通过氧指数(OI)测试、热重分析(TG)、红外测试(FTIR)及扫描电镜(SEM)等分析研究复合材料的阻燃性能。结果表明:在阻燃剂总量不变的情况下,VSR的加入能提高材料的OI值,在VSR质量分数为8.0%时材料的协同阻燃效果最好;VSR的加入使残炭量有所提高,促进了成炭。