论文部分内容阅读
环氧树脂的阻燃和热性能一直是科学界和应用工业部门所共同关注的课题,特别是近年来,随着环保法规的确立和电子电气产品耐热阻燃等级要求的提高,如何同时提高环氧树脂的阻燃耐热性能,使之更好的满足日益扩大的应用要求引起了广泛的研究兴趣。在达到环氧树脂固化物的耐热性不降低甚至提高的目标前提下,本文通过几种不同的方法在环氧树脂骨架上引入阻燃结构单元,制备了一系列阻燃耐热环氧树脂体系,研究了各种功能化改性环氧树脂固化物的耐热阻燃性能与化学结构之间的关系,主要内容包括:
1.以带环氧基团的硅烷偶联剂为原料,通过硅烷的水解,缩合得到线性的多环氧基硅烷低聚物(ME0.。通过FTIR和NMR对其结构进行了表征。并以其作为无机源,将联萘型环氧树脂与不同含量的硅烷低聚物复合、采用对,对-二氨基二苯甲烷(DDM)固化制得环氧树脂/二氧化硅复合材料。经过测试表明,这种材料不仅具有优良的阻燃性能,而且具有更高的耐热性和力学性能。
2.首先采用10-氧化-(9,10-2H-9-氧-10-磷)杂菲(DOPO)与双酚A环氧树脂(Ep827)开环反应,然后通过异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)开环生成的羟基交联,从而制备了侧链含DOPO结构的阻燃环氧树脂。与普通方法制备的相同含磷量的环氧树脂相比,这种环氧树脂不仅具有了一定的阻燃性,还保持了优良的耐热性。
3.先采用IPDI与双酚A环氧树脂(E44)链上的羟基反应得到一种特殊的环氧树脂,然后通过DOPO与环氧基团的开环反应来制得含磷的环氧树脂。这种方法虽然通过消耗环氧基引入磷,但是利用二异氰酸酯与羟基的交联基本上保持了固化物的交联密度,达到了既耐热又具有一定阻燃性的效果。
4.采用烯丙基缩水甘油醚,含氢硅油和DOPO为基本原料合成了侧链具有刚性DOPO结构的环氧化硅烷,通过FTIR和1H NMR表征了其结构。并采用上述反应物与固化剂的预反应物来改性环氧树脂。测试结果表明,改性的环氧树脂固化物的耐热性和阻燃性都有较大的提高。
5.通过二甲基二氯硅烷的端基氯与双酚A环氧(E44)链上的羟基反应生成Si-0键的方式来引进有机硅。这种方法不仅引入了有机硅,并且还提高了环氧树脂固化物的交联密度,对于提高其耐热性具有双重的作用。本文又在此基础上通过环氧开环的方式引入一定量的DOPO,得到耐热性高,阻燃性能好的环氧树脂。