苯并噁嗪/含磷环氧/双氰胺三元体系阻燃性能的研究

分别制备了不同配比的双酚A型苯并噁嗪/含磷环氧(B/E)二元体系和双酚A型苯并噁嗪/含磷环氧/双氰胺(B/E/D)三元体系浇铸体及玻璃纤维层压板。采用垂直燃烧试验和锥形量热试验两种方法表征了样品的阻燃性能,并通过示差扫描量热(DSC)、热失重(TGA)和热重红外联用(TG-FTIR)分析了影响体系阻燃性能差异的原因。结果表明:B/E/D三元体系的阻燃性明显低于B/E二元体系,双氰胺的加入使得三元体系的热稳定性降低,300℃以下的热分解加剧并释放出更多的气体,及800℃残碳率降低。双氰胺结构中的氮元素未能对提高树脂体系的阻燃性能发挥积极作用。     

苯并噁嗪/含磷环氧/二氨基二苯砜三元体系阻燃性能的研究

分别制备了不同配比的双酚A型苯并噁嗪/含磷环氧树脂(BE)二元体系和双酚A型苯并噁嚓/含磷环氧树脂/二氨基二苯砜(BES)三元体系的浇铸体。用差示扫描量热(DSC)研究了各体系的固化反应,用垂直燃烧性能测试、锥形量热测试、热重分析(TGA)、热重-红外联用(TGA-FTIR)等手段,研究了该体系的热降解和阻燃性。结果表明,在双酚A型苯并噁嚓/含磷环氧树脂体系中加人10%的二氨基二苯砜,当含磷环氧树脂量大于50%,BES三元体系浇铸体样条可以达到UL94 V-0级。但在锥形量热测试中,BE二元体系的热释放速率(HRR)和总热释放量(THR)反而低于BES三元体系,显示更好的阻燃性。     

丁胺-芴基苯并噁嗪/环氧共混树脂的性能研究

以双酚芴、正丁胺和多聚甲醛为原料,二氧六环为溶剂,通过Mannich缩合反应,合成了高纯度丁胺-芴基苯并噁嗪单体（BF-n-b）。以差式扫描量热仪（DSC）研究了苯并噁嗪单体/E-51环氧共混树脂的固化行为,通过动态热机械分析（DMA）和热重分析（TGA）研究了共混树脂的热机械和热稳定性能。结果表明,采用改进的制备方法简化了苯并噁嗪单体的合成过程,单体收率和纯度显著提高;苯并噁嗪/环氧共聚物的玻璃化转变温度（Tg）达到165~178℃,初始热分解温度（热失重5%）达312~342℃,800℃时残碳率最高达22.4%。     

环氧树脂基类玻璃高分子在苯并噁嗪树脂改性中的应用及回收

使用环氧树脂基类玻璃高分子（EPV）对苯并噁嗪树脂进行改性,可以在保证聚苯并噁嗪树脂加工性能、热性能、强度的情况下,有效地提高聚苯并噁嗪的韧性,同时,高价值EPV回收对于节能减排具有重要意义。将双酚A-苯胺型苯并噁嗪与EPV按照不同比例共混固化,制备具有良好力学性能、热性能的聚苯并噁嗪改性体系,并对其中的EPV进行回收。使用傅里叶变换红外光谱仪、差示扫描量热分析仪、扫描电子显微镜等研究了共混体系固化过程中的反应机理、固化物化学结构和聚集态结构,通过动态热机械分析仪、万能试验机、电子悬臂梁冲击试验机研究了共混体系固化物的热力学性能、弯曲性能、韧性。结果表明,EPV的添加提升了共混体系固化物的力学性能和热性能,当添加EPV质量分数达到15%时,共混体系固化物的冲击强度可达到16.6 kJ/m²,比纯聚苯并噁嗪提高69.4%;当添加EPV质量分数达到20%时,共混体系固化物的玻璃化转变温度、室温下的储能模量、弯曲强度相比于纯聚苯并噁嗪分别提高了17℃,11.6%,43.1%。依靠动态酯交换反应从共混体系固化物中回收得到与纯EPV结构一致的EPV。     

环氧树脂基类玻璃高分子在苯并噁嗪树脂改性中的应用及回收

使用环氧树脂基类玻璃高分子（EPV）对苯并噁嗪树脂进行改性,可以在保证聚苯并噁嗪树脂加工性能、热性能、强度的情况下,有效地提高聚苯并噁嗪的韧性,同时,高价值EPV回收对于节能减排具有重要意义。将双酚A-苯胺型苯并噁嗪与EPV按照不同比例共混固化,制备具有良好力学性能、热性能的聚苯并噁嗪改性体系,并对其中的EPV进行回收。使用傅里叶变换红外光谱仪、差示扫描量热分析仪、扫描电子显微镜等研究了共混体系固化过程中的反应机理、固化物化学结构和聚集态结构,通过动态热机械分析仪、万能试验机、电子悬臂梁冲击试验机研究了共混体系固化物的热力学性能、弯曲性能、韧性。结果表明,EPV的添加提升了共混体系固化物的力学性能和热性能,当添加EPV质量分数达到15%时,共混体系固化物的冲击强度可达到16.6 kJ/m²,比纯聚苯并噁嗪提高69.4%;当添加EPV质量分数达到20%时,共混体系固化物的玻璃化转变温度、室温下的储能模量、弯曲强度相比于纯聚苯并噁嗪分别提高了17℃,11.6%,43.1%。依靠动态酯交换反应从共混体系固化物中回收得到与纯EPV结构一致的EPV。     

同分异构双酚F型苯并噁嗪的研究

分别以同分异构体混合型双酚F和对位双酚F为原料,通过溶液法制备出双酚F型苯并噁嗪。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、凝胶渗透色谱法(GPC)、示差扫描量热法(DSC)、动态热力学分析(DMA)和热重分析(TGA)对2种双酚F型苯并噁嗪中间体的结构、固化行为及其固化物的性能进行了研究。结果表明双酚F中的同分异构体对苯并噁嗪的性能存在影响。对位双酚F型苯并噁嗪的成环率、固化物耐热性和热稳定性均高于同分异构混合双酚F型苯并噁嗪。     

苯并恶嗪/含磷环氧/二氨基二苯醚体系阻燃性能的研究

分别制备了不同配比的双酚A型苯并恶嗪/含磷环氧树脂二元体系和双酚A型苯并恶嗪/含磷环氧树脂/二氨基二苯醚三元体系的树脂,并进一步制备了浇铸体。通过差示扫描量热(DSC)研究了三元体系树脂的固化反应,通过垂直燃烧测试、锥形量热测试、热重分析(TGA)、热重-红外联用(TGA-FTIR)等手段研究了浇铸体的热降解和阻燃性。结果表明,在双酚A苯并恶嗪/含磷环氧树脂体系中加入10%4,4'-二氨基二苯醚,三元体系浇铸体样条阻燃性提高,达UL94 V-0级;但在锥形量热测试中,三元体系的热释放速率和总热释放量反而高于二元体系。     

MA型苯并噁嗪/酚醛型氰酸酯共混体系的研究

以二苯甲烷二胺型苯并噁嗪和含醛基苯并噁嗪的混合物(MA)为基体树脂,通过加入具有高Tg的酚醛型氰酸酯(NCE)对其进行改性,对MA-NCE的凝胶化时间、固化行为及固化物热机械性能进行了研究;同时,引入二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)作为阻聚剂,以期降低MA-NCE共混体系低温反应活性,并改善其加工性。实验结果表明,随着共混体系中NCE含量的增加,MA-NCE体系Tg提高而模量降低;MDI的加入则有效降低了共混体系反应活性,延长了凝胶化时间,使共混体系工艺性得到较大程度的改善。其中,MA-NCE-MDI 2-1-4%共混体系具有高的Tg和模量,以及良好的工艺性,可用于热熔法制备预浸料及高性能复合材料。     

聚苯并噁嗪/纤维素纳米晶复合材料的制备及性能

通过溶液共混法将力学性能优异的纤维素纳米晶(CNC)与双酚A-苯胺型苯并噁嗪(BA-a)共混制备了聚苯并噁嗪(PBA-a)/CNC复合材料.利用良好的界面相互作用,达到了增韧PBA-a的目的.采用差示扫描量热仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、热重分析仪和力学性能测试仪器对共混体系的固化反应、可能的化学结构、断裂...     

高性能苯并噁嗪模压复合材料的研究

利用不同苯并噁嗪树脂体系胶液浸渍短切玻璃纤维,制得苯并噁嗪模塑料,并热压成型.通过对各树脂体系升温黏度变化、DSC固化行为以及凝胶化时间的研究,表明胺类催化剂或环氧-胺类催化剂的加入明显降低了苯并嗯嗪的热固化温度,提高了体系反应活性.对模压制品弯曲性能和耐热性能进行表征,得出加入环氧-胺类催化剂的苯并噁嗪体系,弯曲强度和弯曲模量分别达到565 MPa和22.7 GPa,明显高于普通酚醛、聚酯模压材料,玻璃化转变温度达到195℃,具有较好耐热性.模压制品的弯曲断面观察结果显示玻纤被树脂良好浸渍,纤维树脂间显示了良好的黏结性.     

含磷阻燃环氧树脂体系研究进展

简要介绍了磷系阻燃剂作为一类新型无卤阻燃剂的特点和阻燃机理,重点综述了含磷阻燃环氧树脂体系的含磷固化剂、含磷环氧化合物及含磷环氧半固化物和添加磷型阻燃的进展,并通过热稳定性、成炭率和极限氧指数（LOI）等阻燃性能参数揭示了各类方法的阻燃效果,最后对含磷阻燃环氧树脂体系研究的未来进行了展望。     

Synthesis and Properties of a Novel Flame-Retardant Epoxy Resin Containing Biphenylyl/Phenyl Phosphonic Moieties

A novel reactive diol, bis-biphenyloxy (4-hydroxy) phenyl phosphine oxide (BBPHPPO) which contains both biphenylyl and phenyl phosphonic groups was synthesized. Flame retardant advanced epoxy resin was obtained by chain extension of diglycidyl ether of bisphenol-A (DGEBA) with the phosphorus-containing diol (BBPHPPO). The thermal properties and flame retardancy of cured epoxy resin were studied. The resulting BBPHPPO containing epoxy system exhibited higher glass transition temperature than that of advanced epoxy resins prepared from bisphenol-A (BA) and tetrabromobisphenol-A (TBBA). The high char yield and the high LOI value were observed to prove the excellent flame retardancy of this phosphorus-containing epoxy resin.     

新型磷／氮协同阻燃环氧树脂的合成与性能

以双酚A环氧树脂E－51与DOPO（9,10-dihydrooxa-20－phosph henanthrene－10-oxide）合成含磷环氧树脂（ED）,以三聚氰胺与苯酚反应制备含氮的酚醛固化剂MFP。采用红外光谱对产物进行分析表征,采用热失重分析和UL94V垂直燃烧测试考查树脂的热性能和阻燃性能,同时探讨了阻燃环氧树脂的力学性能。结果表明,随着含磷量的增加,环氧树脂的热稳定性和阻燃性能得到改善,当含磷量为3％时,环氧树脂的初始分解温度高达330℃以上,在700℃下的残炭率达到30％以上,阻燃性能均达到了UL－94 V—0级。而试样的力学性能则随含磷量的增加而降低。     

Flame retardancy and dielectric properties of dicyclopentadiene‐based benzoxazine cured with a phosphorus‐containing phenolic resin

A dicyclopentadiene‐based benzoxazine (DCPDBZ) was prepared and separately copolymerized with melamine–phenol formaldehyde novolac or phosphorus‐containing phenolic resin (phosphorus‐containing diphenol) at various molar ratios. Their curing behaviors were characterized by differential scanning calorimetry. The electrical properties of the cured resins were studied with a dielectric analyzer. The glass‐transition temperatures were measured by dynamic mechanical analysis. The thermal stability and flame retardancy were determined by thermogravimetric analysis and a UL‐94 vertical test. These data were compared with those of bisphenol A benzoxazine and 4,4′‐biphenol benzoxazine systems. The effects of the diphenol structure and cured composition on the dielectric properties, moisture resistance, glass‐transition temperature, thermal stability, and flame retardancy are discussed. The DCPDBZ copolymerized with phosphorus‐containing novolac exhibited better dielectric properties, moisture resistance, and flame retardancy than those of the melamine‐modified system. The flame retardancy of the cured benzoxazine/phosphorus‐containing phenolic resins increased with increasing phosphorus content. The results indicate that the bisphenol A and 4,4′‐biphenol systems with a phosphorus content of about 0.6% and the dicyclopentadiene system with a phosphorus content of about 0.8% could achieve a flame‐retardancy rating of UL‐94 V‐0. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2008     

无卤阻燃环氧树脂固化物及其结构与性能

环氧树脂固化物具有一系列性能优势,是重要的电子材料之一,但因其极易燃烧而存在火灾隐患。采用一类扭曲非对称结构的二氮杂萘酮型二胺和二酚型无卤阻燃固化剂,与双酚A型环氧树脂(E51)和含磷环氧树脂固化,所得固化物具有优异的热学和动态力学性能,T可达157℃,热线胀系数低;与含磷树脂固化后所得g材料的阻燃性顺利通过UL94 V-0级测试。     

新型含磷环氧树脂的合成及性能研究

合成了一种新型含磷环氧树脂,采用化学分析和红外光谱研究了其结构及反应特性。采用DSC、UL-94垂直燃烧试验和氧指数法表征了含磷环氧树脂/4,4′-二氨基二苯砜(DDS)固化体系的玻璃化温度和阻燃性能,并测定了其拉剪性能及吸水率等。结果表明,含磷环氧树脂的最佳合成反应条件为:反应温度150℃,反应时间150 min,最佳固化工艺为130℃/1 h+160℃/2 h+180℃/2 h+200℃/2 h。磷质量分数为2%时,阻燃效果可达到UL-94-V-0级,同时具有较高的力学强度;固化物玻璃化温度为126℃,吸水率0.24%。该树脂可用于覆铜板等电子产品制造中,可操作性强,成本低。     

无卤阻燃含磷环氧树脂的研究进展

无卤阻燃含磷环氧树脂中的磷成分具有气相和凝聚相的双重阻燃作用,且材料本身降解产物不产生可持续性环境污染物,因而作为环境友好型阻燃材料而被广泛研究。本文综述了近年来关于含9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲10-氧化物(DOPO)环氧树脂体系（包含DOPO环氧树脂、DOPO基固化剂和添加型DOPO改性聚合物）、磷酸酯型环氧树脂体系（包括磷酸酯环氧树脂、环状磷酸酯环氧树脂、磷酸酯型固化剂）、含磷固化剂以及磷腈环氧树脂和磷-硅环氧树脂的研究进展,介绍了每种体系的性能特点。总结了含磷环氧树脂的阻燃性能、热性能、阻燃机理,以及磷-氮协同效应、磷-硅复合二元体系的阻燃机理。     

Flame retardant epoxy resins from bisphenol-A epoxy cured with hyperbranched polyphosphate ester

A novel hyperbranched polyphosphate ester (HPE) was synthesized via the polycondensation of bisphenol-A and phosphoryl trichloride. The formed HPE was characterized by FTIR, ¹H NMR and ³¹P NMR to confirm its structure. Then, a series flame retardant epoxy resins from bisphenol-A epoxy cured with HPE and bisphenol-A were prepared. The combustion behavior of the flame retardant epoxy resins was studied using limiting oxygen index (LOI) and cone calorimeter test. The LOI value increased from 23 to 32 when HPE, instead of bisphenol-A, was used as a curing agent. The cone calorimeter test data revealed that the cured bisphenol-A epoxy resin with HPE as a curing agent possessed improved flame retardancy. The photo graphs and scanning electron microscopy (SEM) of char residues confirmed the cone calorimeter results.     

2,4,6-三溴苯胺对环氧固化物阻燃耐热性的影响

用氧指数(LOI)、TG法研究了2,4,6 三溴苯胺(TBA)对环氧树脂酸酐固化物阻燃耐热性的影响,结果表明TBA有较好的阻燃效果,其与Sb2O3和磷酸三苯酯(TPP)配用时具有协同阻燃效应,且对环氧树脂酸酐固化物的热稳定性影响较小。     

环氧树脂固化技术及其固化剂研究进展

综述了近年来国内外关于环氧树脂的热固化、微波固化及光固化技术的研究情况。在热固化技术领域 ,着重介绍了具有高耐热性、阻燃性、韧性等性能的几种功能性固化剂以及几种新型改性胺类固化剂 ;通过与热固化的对比 ,对环氧树脂的微波固化体系进行了初步的分析与探讨 ;在光固化技术领域则主要概述了环氧树脂的阳离子紫外光固化体系与自由基 -阴离子混杂光固化体系的进展情况