環氧/不飽和聚合物磷系阻燃劑2
近幾十年來,隨著科學技術的發展,塑料、橡膠、合成纖維等聚合物材料在航天工程,交通運輸,電子電器乃至日用品等諸多領域得到了廣泛的應用,但是大多數聚合物具有易燃、可燃性,有的還產生大量的濃煙利有毒氣體,造成對環境的危害、社會財富的巨大損失,對人們的生命安全構成巨大的威脅。在火災事件中,由高分子材料著火所致占相當大的比例。據環氧樹脂行業協會專家介紹,因此,研制高分子材料用的阻燃劑,特別是對環境友好的無鹵阻燃劑更是各國高分子材料阻燃化的研究熱點。進入20世紀90年代后,阻燃技術正經歷1個新的發展階段,除了需要阻燃劑滿足低的火焰傳播速度、低煙、低毒等基本要求外,還需要滿足高效、含量少、阻燃劑的引入不會導致高分子材料原有的性能過度惡化等要求。因此,近年來高效、低煙、低毒、無塵或少塵構成了阻燃材料領域的重點研究課題,也足國際上阻燃劑發展的主要方向。
(4)阻燃樣品的制備
環氧樹脂(ER)E44的阻燃樣品的制備:將PDPPP和環氧樹脂在磁力攪拌下按比例加入500mL杯中,升高溫度到40℃加熱0.5h,直到阻燃劑完全溶解在環氧樹脂中。加入聚酰胺651作為固化劑,先在100℃下加熱2h,然后在室溫下放置48h。得到的固體經切割得到測試樣條。據環氧樹脂行業協會專家介紹,不飽和樹脂(USPE)191的阻燃樣品的制備:將阻燃劑和不飽和樹脂在氮氣保護下按相應比例加入裝有磁力攪拌裝置的500mL燒壞中。升高溫度到60℃加熱1h。直至阻燃劑完全溶解,然后加過氧化苯甲酰。在110℃下處理4h,然后在室溫下放置48h,得到的固體經切割得到測試樣條。
1.5阻燃性能的測試
阻燃樣品的氧指數(LOI)和垂直燃燒測試(UL-94),據環氧樹脂行業協會專家介紹,分別用JF-3型氧指數儀和CZF-2型垂直燃燒儀按標準程序測試。
2、結果與討論
PDPPP的合成反應屬于典型的不平衡縮聚反應,通常在重金屬氯化物的催化下,在高溫與良好的攪拌條件下進行。在縮聚過程中,體系變得越來越黏稠,殘余的反應基團逐漸減少、反應速度逐漸變慢,同時HCl的逸出變得困難直至反應終止。據環氧樹脂行業協會專家介紹,反應中通常使用惰性氣體來防止聚合體系發生氧化副反應,同時將反應中生成的HCl帶出。當反應接近完成時,應提高反應溫度使體系不致太黏稠,從而可以通過抽真空除去殘余的HCl。
對于縮聚反應,影響的因素主要有反應時間、反應溫度、體系真空度、催化劑用量和單體配比。本文研究了反應時間,反應溫度、催化劑用量和單體配比對聚合物特性黏度的影響。由于該反應具有明顯的非平衡反應特征,因此本文并沒有考慮真空度的影響。通過正交實驗得出結論,反應時間對聚合物特性黏度的影響水平大。據環氧樹脂行業協會專家介紹,PDPPP的佳反應條件為:反應單體等物質的量比,催化劑用量為0.01:1,反應時間為5h。反應高溫度控制在230℃左右。










































