Al_2O_3·3H_2O阻燃环氧树脂机理探讨

采用氧指数测定法与热重法研究了 Al2 O3 · 3H2 O对环氧树脂固化物的阻燃效果与机理 .结果表明 ,Al2 O3 · 3H2 O在热分解方面与树脂固化物有阻燃匹配性 ,并能以零级反应快速失去 2个结晶水分子 ,失水后形成的活性氧化铝促进了树脂固化物热解时转化成难燃物的能力 ,具有较高的阻燃效果 .     

磷系阻燃环氧树脂研究

本文对近年来国内外9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）衍生物的合成及其应用于阻燃环氧树脂的方法进行介绍,并对所显示的阻燃性、热性能等作了概述和比较。将反应型磷系阻燃剂DOPO衍生物引入环氧树脂基体结构中形成阻燃持久、无卤、低烟、无毒、热稳定性好的新型含磷环氧树脂。     

六苯氧基环三磷腈的热解及其对环氧树脂的阻燃机理

采用极限氧指数仪和锥形量热仪测试了以六苯氧基环三磷腈(HPCP)阻燃环氧树脂的燃烧性能,结果显示,与纯环氧树脂相比,阻燃环氧树脂的极限氧指数值(LOI)明显提高、热释放速率峰值(pk-HRR)和总热释放量(THR)明显下降、环氧树脂的点燃时间提前以及分解速度加快.采用热失重(TGA)、热重红外联用(TGA-FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和热裂解气相色谱质谱联用(Py-GC/MS)研究了HPCP及其阻燃环氧树脂的热解路线和阻燃机理.结果表明,在阻燃环氧树脂过程中,一方面,HPCP分子中的苯氧基团首先解离并发生歧化反应,由此产生的苯氧基及其歧化产物的焠灭效应在环氧树脂中发挥气相阻燃作用,剩余的磷腈环和苯环基团会进一步裂解产生小分子碎片;另一方面,环氧树脂基体在HPCP的作用下提前分解,产生了基于双酚A结构的大分子碎片并在HPCP裂解产物作用下加速炭化,从而使更多的基体组分以残炭的形式被固定在凝聚相中,提高了阻燃环氧树脂的残炭产率,发挥了凝聚相阻燃作用.     

有机磷系及石墨烯阻燃环氧树脂研究进展

环氧树脂作为一种优异的树脂基体,被广泛地应用于众多领域,但因其极易燃烧,所以常常需要对其进行阻燃处理。本文简要综述了近几年有机磷系化合物及石墨烯阻燃环氧树脂的研究进展,其中有机磷系化合物阻燃部分重点介绍了以阻燃剂中间体9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物和聚磷酸铵(APP)为代表的含磷阻燃剂在环氧树脂中的阻燃机理和阻燃进展;同时也介绍了石墨烯及其衍生物在环氧树脂阻燃领域的最新研究进展,并对其发展前景进行了展望。     

磷酸酯双三聚氰胺盐阻燃环氧树脂的燃烧性能和阻燃机理

以季戊四醇、三氯氧磷、三聚氰胺为原料合成了[1-氧-4-亚甲基-2,6,7-三氧-1-磷杂双环(2,2,2)辛烷]磷酸酯双三聚氰胺盐阻燃剂,将该阻燃剂加入到环氧树脂中制成阻燃环氧树脂。用TG、SEM、EDS和FT-IR进行表征,并采用极限氧指数法和垂直燃烧法测试材料的燃烧性能,结果表明,极限氧指数和垂直燃烧性能随阻燃剂含量的增加而提高,当阻燃剂含量达到30%时,氧指数达到36,垂直燃烧性能达到V-0级;阻燃剂对材料的成炭量影响不大,但改变了炭层的组成和物理性质,燃烧过程中形成的含有P、O、N的粘性高聚物将炭层连接在一起,起到了隔热、隔氧作用,发挥了凝聚相阻燃作用。此外,阻燃环氧树脂在燃烧过程中有NH3等不燃气体逸出,有效地稀释了气相中的氧气浓度,发挥了气相阻燃作用,对材料的阻燃有协同作用。     

DOPO基膦酸铝盐的制备及其阻燃环氧树脂的性能研究

以10-羟基-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO-OH)和六水合氯化铝为原料合成了一种DOPO基膦酸铝盐(DOPO-Al)阻燃剂,通过红外光谱、扫描电镜、能谱、核磁共振磷谱和热失重表征了其结构,并制备了DOPO-Al阻燃的环氧树脂,通过极限氧指数、锥形量热、热失重和差示扫描量热测试分析了该树脂的阻燃和热性能。结果表明,DOPO-Al为高温阻燃剂,其初始热分解温度(T_5%)高达595.5℃。DOPO-Al能提高环氧树脂的阻燃性能和耐热性。当DOPO-Al添加量为7.5%(wt)时,环氧树脂的LOI值由24.1%提高至31.3%;在燃烧过程中,使其热释放速率峰值、平均热释放速率、总热释放、总烟释放和总烟产量均降低,使残留物增加幅度高达135%。炭层分析表明DOPO-Al存在凝聚相阻燃机理。环氧树脂的T_5%和玻璃化转变温度分别高达368.9℃和161.8℃,所制备阻燃环氧树脂具有较好的热性能。     

不同囊材聚磷酸铵微胶囊在环氧树脂中的阻燃研究

采用原位聚合法合成制备了以蜜胺树脂(MF)、环氧树脂(EP)以及EP和MF为囊材的微胶囊阻燃剂MFAPP、EPAPP、EMFAPP,用红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)表征微胶囊阻燃剂的核壳结构。采用极限氧指数(LOI)和垂直燃烧等级测试(UL94)对MFAPP、EPAPP、EMFAPP在环氧树脂中的阻燃特性进行了研究。当添加量大于7%时,阻燃复合材料均能通过UL 94 V-0级测试,极限氧指数大于27.0%,表明MFAPP、EPAPP、EMFAPP均为EP的高效阻燃剂,这些阻燃剂在EP阻燃过程中均形成了膨胀炭层,属于膨胀阻燃机理。另外在耐水性实验中发现,添加EPAPP、EMFAPP的EP复合材料具有更好的耐水性,经75℃水浸泡6天后,阻燃性能得到了较好的保持。     

磷系阻燃环氧电子封装材料研究进展

磷系阻燃环氧树脂具有阻燃效率高、制备成本低、环境危害小等显著优点,成为5G通讯、智能电子和半导体等领域的重要封装材料。基于高效磷系阻燃环氧封装材料的性能要求,介绍了磷系阻燃环氧树脂的种类和阻燃机理,总结了当前磷系阻燃环氧树脂在电子封装领域的应用研究进展并对其未来发展趋势进行了展望,指出本征型(反应型)磷系阻燃环氧树脂存在制备困难、有效磷含量低等问题,需要进一步优化工艺并提升封装体系中的磷含量。相比之下,填充型磷系阻燃环氧树脂的制备工艺简单、阻燃剂种类多、磷含量较高,在电子封装领域应用最为广泛。     

水性环氧树脂的制备和固化机理的探讨

探讨了以环氧树脂、甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯为原料,由接枝的路线合成水可分散性环氧树脂的制备、乳化及固化成膜一系列的反应机理,对过程进行了分析,并讨论了有关因素对各步反应的影响。     

Synthesis and thermochemical characteristics of Na2O · Al2O3 · 2.5H2O

A pure phase of monosodium aluminate hydrate Na₂O · Al₂O₃ · 2.5H₂O (MAH) is synthesized and characterized by means of XRD, IR, SEM, TGA, and DSC. The heat capacity of the compound is measured in the temperature range of ?100 to 100°C, and the thermal contributions to enthalpy and entropy are calculated. The standard entropy, enthalpy, and Gibbs energy of formation of MAH at 298 K are estimated.     

探究水玻璃的阻燃机理

针对高一化学教学中对水玻璃阻燃机理的不到位认识,测量样品的极限氧指数(LOI)和失重百分率,分析所得数据的含义,得出了水玻璃阻燃机理的主要原因和其他原因。     

氧化石墨烯与Si-P低聚物在环氧树脂中的协同阻燃作用

采用Hummers方法制备了氧化石墨烯(GO),并通过扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对GO微观形貌进行了表征.详细研究了GO与硅磷低聚物(DMS-DOPO)在环氧树脂(EP)力学性能和阻燃性能中的协同作用.万能材料试验测试结果表明,GO和DMS-DOPO分别对拉伸强度和断裂伸长率提高效果明显,二者协同后,可使EP拉伸强度和断裂伸长率分别提高17.1%和42.2%.采用热重分析(TG)、极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、锥型量热(CONE)和SEM对EP及其阻燃材料的热性能、燃烧性能以及炭层微观形貌进行了表征.EP/DMS-DOPO/GO在600℃残留量为EP的5.2倍,比EP/DMS-DOPO和EP/GO分别提高4.4%和208.6%.EP/DMS-DOPO/GO的LOI值大于30,并能通过UL-94 V-0级别,燃烧过程中可形成内部结构疏松多孔、外表面致密的膨胀炭层.DMS-DOPO和GO协同后使EP热释放速率峰值由1154 k W·m-2降低到710 k W·m-2,总烟释放量降低30%.     

使用裂解气相色谱对几种阻燃聚丙烯材料热稳定性及阻燃机理的探讨

用裂解气相色谱（PyGC)考察了经三种类型阻燃剂（含磷、含溴、含溴和磷）改性的聚丙烯的热稳定性。利用PyGC-MS法分析不同样品的高温裂角产物,以此来推测阻燃材料受热分解时气相以及凝聚相所发生的反应,推断阻燃机理,分析影响阻燃效果的因素,为阻燃剂的开发提供有益参考。结果证实,它们都影响聚丙烯的热降解。溴系阻燃剂和磷系阻燃剂是分别从气相阻断、凝固相加速成炭实现阻止燃烧的,而磷-溴型阻燃剂同时具备单纯含磷或者含溴阻燃能力。     

纳米LDHs在膨胀阻燃体系中的阻燃机理

采用程序升温装置(TPO)研究了纳米LDHs在膨胀阻燃体系中的阻燃机理. 分别考察了复合膨胀阻燃剂中的纳米LDHs在氧气中与氮气中的作用, 得出了纳米LDHs对富碳化合物的催化氧化作用以及对膨胀层炭化、发泡的贡献. 在氧气存在下燃烧时, 纳米LDHs具有促使富碳化合物催化氧化的作用; 在无氧条件下纳米LDHs可使富碳化合物残碳率提高, 提高碳的石墨化程度以及成碳质量, 并在一定程度上具有促进热融的富碳体系膨胀发泡的作用.     

橡胶增韧环氧树脂机理的研究

本文研究了固化剂种类、环氧基体平均网链长度和分散相与基体间键合情况对体系韧性等的影响.结果说明,基体平均网链长度是一个更为重要的影响因素.分散相与基体间的化学键合也是重要的.文中对橡胶增韧环氧树脂的机理提出了见解.在交联密度较低的材料中,在橡胶颗粒附近叠加的应力场诱发下发生纵深度较大的断裂过程.分散相与基体间的化学键合增大该应力场强度有利于加大断裂过程区.     

含亚胺结构新型磷-氮协效阻燃化合物的合成及对环氧树脂的阻燃作用

采用醛胺缩合反应,以4-(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酰基)苯甲醛(PCHO)分别与对苯二胺、乙二胺反应合成两种磷酸酯-亚胺双官能化合物阻燃剂(FR:N¹,N⁴-二[4-(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酰氧基)苯基亚甲基]-1,4-苯二胺(PNB)和N¹,N²-二[4-(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酰氧基)苯基亚甲基]-1,2-乙二胺(PNE)),研究了FR对4,4'-二氨基二苯砜(DDS)固化双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂(DGEBA)体系的阻燃作用及阻燃机理。 研究发现FR的引入显著提高了DGEBA/DDS在700 ℃时的残炭率(R_c),同时提升了材料的阻燃性能,其中以乙二胺合成的PNE阻燃性能显著优于以苯二胺合成的PNB。 当磷添加质量分数为1.5%时,PNE-1.5/DGEBA/DDS在N₂气下的R_c为35.1%,在空气下的R_c为14.4%,极限氧指数(LOI)为33.2%,并可达阻燃等级UL-94最高阻燃级别V-0级。 同时,PNE-1.5/DGEBA/DDS相较于DGEBA/DDS保持了弯曲强度和76%以上的冲击强度,机械性能显著优于PNB-1.5/DGEBA/DDS。 通过阻燃机理分析FR在DGEBA/DDS体系中具有凝聚相、气相及磷-氮协效共同作用的阻燃特点。 磷酸酯-亚胺双官能团化合物FR对环氧树脂体系具有良好的阻燃作用,其中PNE阻燃效率高、机械性能负面影响小,具有潜在应用价值。     

塑料的阻燃

本文从塑料的燃烧和阻燃,常用阻燃剂和它们的阻燃机理,阻燃和阻燃技术近年来的进展等方面对塑料的阻燃作了综述。作者对塑料阻燃的今后工作提出了一些设想。     

阻燃型含磷环氧树脂体系的研究进展

将磷导入环氧树脂体系而赋予其阻燃性能是目前热门的研究课题。本文简述了含磷阻燃剂的阻燃机理，详细讨论了含磷阻燃环氧的类型及固化物的阻燃特性，以及磷和氮、硅等元素的协同效应。     

耐高温改性环氧树脂粘接剂的制备及改性机理研究

采用新型固化体系和端羧基丁腈橡作为环氧树脂的改性剂，制备了一种具有耐高温、高强度、韧性好等特点的环氧树脂粘接材料。同 时对改性机理及增韧机理进行了初步探讨。