二氧化钛纳米管对环氧树脂膨胀阻燃体系的协效阻燃作用

以双酚A型环氧树脂为基体、甲基纳迪克酸酐为固化剂、聚磷酸铵为膨胀阻燃剂、水热法制备的二氧化钛纳米管(TNTs)为阻燃协效剂,共混后交联固化制得了膨胀阻燃型环氧树脂复合材料。采用极限氧指数测试、垂直燃烧实验、扫描电镜和拉曼光谱分析了添加TNTs对环氧树脂膨胀阻燃材料的阻燃成炭协效作用。结果表明:TNTs的引入提高了环氧树脂膨胀阻燃材料的极限氧指数以及垂直燃烧UL-94测试评级。当TNTs质量分数为2%时,膨胀阻燃体系的极限氧指数达到28.4%,UL-94达到V-1级。同时,TNTs延缓了环氧树脂膨胀阻燃材料在高温下的热降解,提升了体系高温热稳定性和成炭性能。TNTs可以作为成炭的网络骨架,并促进高温下生成更多连续致密的炭层结构,且高温煅烧后残留的炭层具有更低的ID/IG(拉曼光谱在1 360cm-1及1 600cm-1处的吸收峰强度比)值,石墨化程度更高,炭层结构更加致密规整。