【摘 要】
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环氧树脂由于其良好的性能得到了广泛的应用,但是由于易于燃烧,使得其不能用于对阻燃有特殊要求的场合.该文合成了一种新型的含磷阻燃剂——超支化聚(3-羟基苯基)磷酸酯(HHPP
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环氧树脂由于其良好的性能得到了广泛的应用,但是由于易于燃烧,使得其不能用于对阻燃有特殊要求的场合.该文合成了一种新型的含磷阻燃剂——超支化聚(3-羟基苯基)磷酸酯(HHPP)以提高固化后环氧树脂的阻燃性能,研究了它的阻燃机理以及与环氧树脂反应的固化动力学.用红外光谱检测合成HHPP的反应程度,并用<1>H NMR和气相渗透计(VPO)对其结构进行表征,用该产品固化的环氧树脂与单独使用间苯二酚作为固化剂的环氧树脂相比,其玻璃化转变温度较高.同时,通过TGA、氧指数、锥形量热计等手段证实了其具有较高的阻燃性能.当使用不同比例的聚乙二醇/HHPP作为环氧树脂的混合固化剂时,发现在相同含量三聚氰胺存在的情况下,材料燃烧时的膨胀程度以及LOI随着聚乙二醇(PEG)含量的提高而上升.通过TGA、裂解质谱、扫描电镜等手段证实了当材料中添加PEG等能使得降解产物较粘的化合物后,能够更有效的包裹发泡剂生成的气体而形成蜂窝状结构,这种膨胀的致密炭层能够使膨胀率和材料的阻燃性能都得到明显提高.采用非等温差热扫描量热的方法,在不同升温速率下,对HHPP、间苯二酚(DHB)作为环氧树脂固化剂的固化动力学进行了研究.HHPP/环氧树脂的固化活化能小于DHB/环氧树脂,且前者固化过程的峰值温度都比后者低.这是因为随着反应的进行,当DHB的一个酚基参与反应后,另一个酚基由于DHB分子的刚性使得其难以继续反应,而磷酸酯分子链有一定柔性,当交联网络初步形成时,HHPP上的酚基的运动能力较大,同时,HHPP是多官能团化合物,从而有利于反应活性的提高.使用双参数自催化模型(Sesták-Berggren方程)研究了这两种固化体系,得到的非等温法实验曲线均与理论曲线相符.
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