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《北京化工大学》 2007年
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新型含磷阻燃环氧树脂的研制

江蓉  
【摘要】: 本文对环氧树脂的阻燃及增韧改性进行了详细的说明及解释。 用磷系阻燃剂对环氧树脂进行阻燃改性,研究表明,在高聚物中引入磷元素,不仅能使材料具备无卤阻燃性能,同时能够有效降低材料力学性能的损失。本文利用含磷化合物DOPO中活泼的—OH可与环氧树脂中的环氧基团反应的原理,在环氧树脂中引入磷元素,制备了DOPO端基型环氧树脂。采用氧指数(LOI)及热重分析法(TG),从阻燃性能、热性能及阻燃耐久性等方面对含磷本质环氧树脂进行说明。研究表明,DOPO端基型环氧树脂具有阻燃效率高,阻燃性能持久的优势,在DOPO含量达到15%时,残碳率最高,阻燃性最好,氧指数达到29.4。 环氧树脂由于引入了磷元素,脆性较大,所以需要对其进行增韧改性。本文通过将合成的聚氨酯预聚物与环氧树脂发生嵌段反应,并对其进行增韧改性。聚氨酯预聚物由于含有硅元素,为柔性链段,柔顺性好,属于较软的单体,当材料受力时,在内部就会形成裂纹和剪切带,消耗能量,使材料的韧性增强,所以有机硅接枝的聚氨酯预聚体含量越多,分子链越柔顺,越能改善产物的韧性,其冲击强度也就越高。但当PUP含量过高时,析出的弹性体颗粒过多,相邻粒子靠得太近,外力作用下应发的裂纹容易超过临界点,使应变能转为热能,反而会导致材料的破坏。当PUP含量为10%的时候,冲击强度最高,达到15.9kJ/m~2。 将DOPO与对苯二甲醛反应生成DOPO(OH)_2,再与环氧氯丙烷反应生成DOPO侧基型环氧树脂,该树脂既含有磷元素,又含有大量芳环结构,与普通型双酚A环氧树脂相比,固化温度以及热残碳率都有显著的提高,热残碳率达到26.5,比普通型双酚A环氧树脂提高58.7%。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TQ323.5

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