无卤阻燃环氧树脂的制备及其性能研究

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1、摘要本文分别以自制的阻燃固化剂(MFP)和含硅环氧树脂(EPS论．1、EPSi3．2)制备了无卤阻燃环氧树脂复合材料。在此基础上探讨了膨胀型阻燃剂(IFR)、二氧化硅(Si02)、有机蒙脱土(OMMT)对EP／MFP固化体系以及IFR、OMMT对含硅环氧树脂阻燃性能与冲击性能的影响。以三聚氰胺、甲醛、苯酚为原料，合成了阻燃固化剂2，4，6---(羟基苯甲基氨基)-均三嗪(MFP)，经红外光谱(IR)分析表明产物为目标产物。采用40％MFP固化环氧树脂。结果表明：EP／MFP固化物的氧指数(LOI值)比用普通固化剂制备的环氧树脂固化物提高了4．1％。在此基础上加入IFR制备了E

2、P／MFP／IFR复合材料。当IFR用量为20*／,时，EP／MFMFR复合材料的垂直燃烧达到FV-0级，LOI值达到27．3％，冲击强度由0．SKJ／m2提高到1．22KJim2。为了进一步改善EP／MFP／IFR复合材料的阻燃性能，制备了EP／MFP／IFR／Si02、EP／MFP／IF刚OMMT复合材料，考察了Si02、OMMT与IFR的协同阻燃作用。当加入2份OMMT时，EP／MFP／IF剐OMMT复合材料的LOI值提高了2．3％，冲击强度提高了O．16KJ／m2。现采用环氧树脂与二苯基硅二醇(DPSD)反应，在两者摩尔配比为2：1与3：2时，制备了EPSi2．1与E

3、PSi3．2两种含硅环氧树脂。经IR分析，产物EPSi2．1、EPSi3．2在1037cm"1和1127cm。1处均出现了Si．O。C的振动收缩峰和变形振动峰，这说明硅元素已经被成功引入到环氧树脂结构中。EPSi3．2固化物的LOI值为22．4％，比普通环氧树脂固化物提高了2．9％，冲击强度提高了0．45KJ／m2。探讨了IFR、IF刚OMMT对EPSi3．2固化体系阻燃性能与冲击能的影响。当IFR用量为20％时，EPSi3-2／IFR复合材料的UL94达到Ⅳ-O级，LOI值为27．0％；加入2份OMMT，EPSi3．2／IFR／OMMT复合材料的LOI值提高了1．4％，冲击

4、强度提高了0．13KJ／m2，说明OMMT具有很好的协同增效作用。关键词：无卤阻燃：阻燃固化剂；含硅环氧树脂；膨胀型阻燃剂：二氧化硅；有机蒙脱土AbstractInthispaper,twokindsofhalogen-freeflameretardantepoxyresincompositeswerepreparedbyusingtheselfmadeflameretardantcuringagent(MFP)andsilicon-containingepoxyresins(EPSi2-l，EPSi3·2)．Onthebasisoftheinfluencesofintume

5、scentflameretardant(IFR)，silicondioxide(Si02)andorganophilicmontmofillonite(OMMT)werediscussedtocuredEP／MFEandtheinfluencesofIFRandOMMTWCI"ediscussedtosilicon-containingepoxyresinstoo．Thefameretardantcuringagent2,4，6-tri(phenol-methylene—amide)triazine(MFP)wassynthesizedbymelamine，formaldeh

6、ydeandphenolandthestructrueofMFPwascharacterizedbyinfraredspectroscopy(1R)．Andadding40％MFPWasusedtoCUreEepoxyresins．Theresultsshowedthatthelimitedoxygenindex(LOIvalue)ofcuredEP／MFPincreased4．1％compared谢tllusingordinarycuringagenttocureepoxyresin．OnthebasisofEP／MFP／IFRcompositeswaspreparedby

7、addingIFRintoEP／MFP．WhenthecontentoftheIFRwas20％，theverticleflamingtestofEP／MFP／IFRcompositesreachedFV-0grade，LOIvaluereached27．3％，andtheimpactstrengthincreasedfrom0．5IO／m2to1．22KJ／m2．InordertofurtherimprovetheflameretardantpropeaiesofEP／MFP／IFRcomposite