纤维素改性环氧酚醛树脂与环氧酚醛树脂的阻燃性

用热塑性环氧酚醛树脂与纸泥制备纸泥/环氧酚醛复合材料,将含卤素的阻燃剂三-2-氯乙基膦酸盐和无机阻燃剂(如氢氧化铝)加入到环氧酚醛树脂和纸泥/环氧酚醛聚合物中,用UL-94等级燃烧测试法测定体系的燃烧等级;用热重分析仪和差示扫描量热仪对复合材料进行热分析,研究两体系的阻燃性。结果表明,含磷型阻燃剂和无机阻燃剂对环氧酚醛树脂有阻燃作用,但只有卤化和磷酸化的阻燃剂能增强纸泥/环氧酚醛复合材料的阻燃性,原因是环氧酚醛树脂材料和纸泥/环氧酚醛复合材料的阻燃性取决于本身的热容和热分解行为。     

集成电路封装用环氧模塑料的绿色阻燃

合成了三聚氰胺改性含氮酚醛树脂,以邻甲酚醛环氧树脂为基体树脂,以自制的改性酚醛树脂为固化剂和阻燃剂,对集成电路封装用环氧模塑料绿色阻燃配方及工艺进行了研究。结果表明自制的改性酚醛树脂固化能力好,阻燃效果好。     

环氧酚醛树脂基磁性复合材料的性能研究

用原位聚合法制备环氧酚醛树脂母料,进而通过模压成型方法制备树脂基钕铁硼(NdFeB)磁性复合材料.用红外光谱分析了环氧酚醛/NdFeB母料的结构,分析了原位聚合树脂的接枝机理.通过SEM研究了试样的缺口冲击断面形貌,对样品的表面形貌进行了分析.并用对比方法分析了复合型树脂的优点所在.     

环氧改性酚醛树脂的耐腐蚀性能研究

利用环氧树脂(PF)与酚醛树脂(EP)共混,再冷压-烧结成型得到改性酚醛树脂.通过在70%、50%、30%硫酸、50%盐酸、20%氢氧化钠溶液中改性酚醛树脂的腐蚀实验,证明环氧改性酚醛树脂的耐腐蚀性能优于纯酚醛,其中耐腐蚀性能最好配方是PF:EP=100:50.改性酚醛树脂耐酸性能优于耐碱性能,且在非氧化酸性(盐酸)环境中的耐腐蚀性能优于氧化性酸性(硫酸)环境下的耐腐蚀性能.热重分析(TGA)表明,环氧改性酚醛树脂的耐热性能较纯酚醛有所提高.     

阻燃剂协同复配对热固性酚醛树脂阻燃性能的影响

通过阻燃剂氢氧化镁(MH)、三水氢氧化铝(ATH)、膨胀型阻燃剂(IFR)、硼酸锌(ZB)等以单一或协同复配的形式对酚醛树脂体系阻燃性能的影响进行了研究。利用差热分析(DTA)对体系的曲线形貌、放热量等热行为进行研究,并对体系的氧指数、垂直燃烧等级及产烟率等燃烧性能进行了测定。结果表明,燃烧放出热量最小的体系为MH/ATH/IFR/ZB/PF,较纯酚醛树脂体系降低了65%,氧指数最大的体系为MH/ATH/IFR/ZB/PF,数值为93.4,较纯酚醛树脂体系的氧指数43.6提高了1.2倍。添加阻燃剂后,体系的垂直燃烧等级由UL94V-1级均提高至UL94V-0级,产烟率最低的体系为MH/ATH/PF,数值为72%。     

膨胀蛭石/酚醛阻燃保温复合材料的制备及性能

以膨胀蛭石为阻燃剂,采用中温发泡方法与酚醛树脂复合制备膨胀蛭石/酚醛阻燃保温复合材料。阻燃保温复合材料通过极限氧指数、锥形量热、导热系数和表观密度分析了发泡温度、固化剂含量、发泡剂含量、表面活性剂含量、固化时间以及蛭石含量对膨胀蛭石/酚醛阻燃保温复合材料阻燃及保温性能的影响。结果表明:以膨胀蛭石为阻燃剂制备的膨胀蛭石/酚醛阻燃保温复合材料的阻燃保温性能优越、表观密度低。单因素实验结果表明,膨胀蛭石/酚醛阻燃保温复合材料的最优条件为发泡温度80℃、固化剂含量10wt%、发泡剂含量10wt%、表面活性剂含量5wt%、固化时间2 h以及蛭石含量60wt%。最优条件下的膨胀蛭石/酚醛阻燃保温复合材料表观密度为190.08 kg/m3、压缩强度为0.32 MPa、导热系数为0.054 9 W/（m·K）、极限氧指数为71.1%、平均热释放速率为15 kW/m2。      

阻燃苎麻/酚醛树脂复合材料的制备及性能

采用磷酸酯类和氮磷类两种不同类型的阻燃剂处理苎麻织物, 并与酚醛树脂复合制备苎麻/酚醛树脂层压板, 发现氮磷类阻燃剂能够更好地提高酚醛层压板的阻燃性能。氮磷类阻燃剂处理苎麻织物后使层压板的极限氧 指数由25.2%提高到39.1%, 并达到垂直燃烧试验UL94的V0级, 而磷酸酯类处理只能使极限氧指数提高到27.8%。锥形量热试验发现氮磷类的阻燃剂处理后使层压板的残炭量增加, 点燃时间大幅度延长, 而峰值热释放速率和平均烟密度则显著降低。同时, 阻燃剂处理苎麻织物时, 对麻纤维结构的破坏很小, 因此对材料力学性能影响很小。      

微胶囊红磷和聚苯醚对高抗冲聚苯乙烯的协同阻燃作用

利用微胶囊红磷(MRP)和聚苯醚(PPO)来提高高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的阻燃性能,通过熔融共混法制备了一系列不同组成的MRP-PPO/HIPS复合材料.采用水平燃烧、垂直燃烧、氧指数、锥形量热分析、高温热分解实验等方法研究了复合材料的阻燃性能.研究表明,阻燃剂用量相同时,在HIPS基体中同时加入MRP和PPO得到的复合材料比单独加入MRP或PPO得到的复合材料具有更好的阻燃性能.当MRP-PPO/HIPS的质量比为10∶20∶70时,复合材料的氧指数为23.9％,水平燃烧级别达到FH-1级,垂直燃烧级别达到FV-0级,阻燃性能达到最佳.MRP用量过多时,复合材料的阻燃性能下降.研究认为,PPO和MRP对HIPS具有较强的协同阻燃作用.两者以适当比例并用时能够使复合材料在燃烧时的热释放速率和燃烧热大幅度减小,降低了气相燃烧区的温度,起到气相阻燃作用.同时,复合材料在热分解和燃烧时能够生成连续和致密的炭层,抑制了燃烧过程中的热量传递和物质交换,起到凝聚相阻燃作用.因此,复合材料的阻燃性能显著改善.     

聚酰胺6对聚丙烯/膨胀阻燃体系阻燃性和力学性能的影响

以聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)组成的膨胀阻燃剂(IFR)为主阻燃剂，有机蒙脱土(OMMT)为协效阻燃剂，马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)为增韧剂，以聚酰胺6(PA6)为聚合物成炭剂，采用熔融共混法制备了PP/PA6/POE-g-MAH/IFR/OMMT阻燃复合材料，并研究了PA6对PP阻燃复合材料阻燃性和力学性能的影响。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧、热重分析、扫描电子显微镜和力学性能测试等手段对PP阻燃复合材料进行了测试与表征。结果表明：成炭剂PA6的加入，可显著地提高PP阻燃复合材料的阻燃性能，当PA6含量为5%时，PP阻燃复合材料的LOI由原来不含PA6时的25.5%提高到了30.0%,垂直燃烧等级由原来的无等级提高到了UL-94 V-0级，且随着PA6含量的进一步增加，LOI在逐渐增大。但PA6的加入，会使PP阻燃复合材料的力学性能下降。     

表面处理剂对NdFeB/环氧酚醛磁性复合材料性能影响研究

选用表面处理剂KH550对钕铁硼(NdFeB)进行表面处理,并用原位聚合法合成环氧酚醛NdFeB母料,进而制备出NdFeB/环氧酚醛树脂基磁性复合材料.同时研究了表面处理剂及其用量对磁性复合材料性能的影响.     

Organic/inorganic flame retardants containing phosphorus,nitrogen and silicon: Preparation and their performance on the flame retardancy of epoxy resins as a novel intumescent flame retardant system

This paper presents the preparation of novel organic/inorganic flame retardants containing phosphorus, nitrogen and silicon (organic/inorganic FRs). The organic/inorganic FRs were highly water resistant, as suggested by the water contact angle and water solubility tests. The organic/inorganic FRs were then incorporated into epoxy resins (EP) at different phosphorus/nitrogen ratios and the flame retardancy of EP/FRs composites was characterized. The results showed that synergistic effects on the flame retardancy of EP composites existed between the DOPO-VTS and TGIC-KH. The char residues for EP/FRs composites were increased, and the highest char residues were obtained in air atmosphere (3.8 wt.%) when the DOPO-VTS/TGIC-KH is 4/1. The MCC results also showed that the THR of epoxy resins were also decreased when the DOPO-VTS/TGIC-KH is 4/1, which was in accordance with the highest LOI and UL-94 results. The SEM, FTIR, XPS and TG-FTIR results of pyrolysis products in both condensed and gases phases indicated that the strategy of organic/inorganic FRs combined condensed phase and gases phase flame retardant strategies such as the phosphorus–nitrogen synergism systems, the silicon reinforced effects in the condensed phase and DOPO flame retardant systems in the gases phase, resulting in significant improvements in the flame retardancy of epoxy resins.     

Performance of epoxy filled with nano- and micro-sized Magnesium hydroxide

Magnesium hydroxide (MDH) particles are often used as fillers to improve the flame retardancy of polymers. However, achieving the balance between the enhanced fire resistance and reduced mechanical properties, especially toughness, is still a challenge to the composite community. In this study, the effect of the particle size and silane surface modification of MDH particles on the flame retardant, thermal, and mechanical properties of epoxy was studied. Both nano- and micro-sized MDH particles were modified by a silanization reaction with γ-aminopropyltrietoxysilane in an aqueous solution and filled into epoxy matrix by a high-shear mixer and a three-roll mill. Results show that nano-MDH filled epoxy composites yielded better mechanical properties than their micro-MDH filled counterparts. Furthermore, the adhesion between nano-sized MDH and the matrix was improved by the silane surface modification. When comparing the flame retardant properties, enhancements in heat release rates and total heat released were observed for MDH filled epoxy composites.     

兼具阻燃和导热性能的环氧树脂复合材料：石墨烯纳米片杂化三聚氰胺磷酸盐的作用

研发制备低成本、少缺陷及高效率的石墨烯纳米片杂化阻燃剂对实现复合材料多功能性具有重要意义。以三聚氰胺为助剥离剂将微粉石墨(GRA)经机械球磨后与磷酸液相反应得到一种阻燃导热的石墨烯纳米片杂化三聚氰胺磷酸盐(GMP),在表征GMP形貌、结构、组成和热稳定性的基础上,研究了添加GMP环氧树脂(EP)复合材料的阻燃、热分解和导热性能。GMP的热失重分析结果表明：与三聚氰胺磷酸盐(MP)相比,初始分解温度提升了29.3℃,与环氧树脂的热分解温度更匹配,有助于提高阻燃效率。氧指数仪、锥形量热仪和导热性能研究表明,GMP添加30wt%时,EP复合材料的极限氧指数达到了30.4%,UL 94垂直燃烧达到V-0级,峰值热释放速率(PHRR)和峰值烟释放速率(PSPR)分别下降69%和74.0%;导热系数提升至2.10 W·m^-1·K^-1,相对于EP提升了708%。这是由于GMP中石墨烯纳米片(GNPs)与MP的相互作用促进了EP形成了致密的膨胀炭层,有效提高了EP复合材料的阻燃性;随着GMP添加量的增加,GNPs和石墨微片传热通道的形成改善了EP复合材料的导...     

三聚氰胺聚磷酸盐和次磷酸铝协效阻燃高密度纤维板复合材料

将三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和次磷酸铝(AP)阻燃剂添加到木纤维/酚醛树脂(WF/PR)复合材料中,通过人造板热压工艺技术制备阻燃高密度纤维板(MPP-AP-WF/PR)复合材料,探索了MPP和AP组成复配阻燃剂时,MPP-AP-WF/PR复合材料达到最佳阻燃性能时MPP与AP的最佳质量比.采用弯曲强度、吸水厚度膨胀率...     

DOPO-PHBA反应型阻燃剂的合成及其与TGIC复配体系对环氧树脂性能的影响

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）和对羟基苯甲醛（PHBA）为主要原料,合成了一种新型的反应型阻燃剂DOPO-PHBA,利用FTIR和核磁共振谱（¹H-NMR、³¹P-NMR）对其分子结构和组成进行了分析表征。将DOPO-PHBA与异氰尿酸三缩水甘油酯（TGIC）复配用于制备DOPO-PHBA-TGIC/环氧树脂（EP）复合材料,通过极限氧指数（LOI）、动态热机械测试（DMA）和TGA分别对DOPO-PHBA-TGIC/EP复合材料的阻燃性能和热性能进行了研究。结果表明：成功制备了DOPO-PHBA,且DOPO-PHBA-TGIC复配型阻燃剂能显著改善EP的阻燃性能,当体系磷元素的质量分数为0.6wt%时,氧指数（LOI）由24%提高至32.5%;此外不同磷含量的DOPO-PHBA-TGIC/EP复合材料的玻璃化转变温度（T_g）均保持在200℃以上并且在800℃时的残炭量不断提高,其初始分解温度和最大热失重速率均有所下降;燃烧后残炭的红外分析表明,该体系满足凝聚相阻燃机制,且DOPO-PHBA-TGIC的加入不会削弱EP的力学性能。     

Synergistic flame retardancy effect of graphene nanosheets and traditional retardants on epoxy resin

Novel non-toxic halogen-free flame retardants are replacing traditional flame retardants in polymer and polymer matrix composite structures. In this study, graphene nanosheet (GNS) is investigated in combination with traditional layered double hydroxide (LDH), layered rare-earth hydroxide (LRH), and phosphorus-based flame retardant (DOPO) to enhance the flame retardancy of epoxy resin. A synergistic flame retardancy effect is achieved in GNS/LDH and GNS/DOPO systems where combined GNS and LDH increased the viscosity of the epoxy melt, and limited the flame propagation through inhibition of dripping. The limiting oxygen index of epoxy increased from 15.9 to 23.6 with addition of 0.5 wt.% each of GNS and LDH. With the addition of 2.5 wt.% of both GNS and LDH, the total heat release of epoxy resin also reduced from 33.4 MJ/m² to 24.6 MJ/m². The synergistic effect of GNS and DOPO adopted a different mechanism. The addition of 2.5 wt.% of GNS and DOPO reduced the peak heat release rate from 1194 kW/m² to 396 kW/m², and the total heat release rate from 72.5 MJ/m² to 48.1 MJ/m². The synergistic mechanisms of the flame retardants were closely analyzed and correlated with the flame retardant properties.     

Mg(OH)2-Al(OH)3-微胶囊红磷/高抗冲聚苯乙烯无卤阻燃复合材料

以氢氧化镁(MH)、氢氧化铝(ATH) 和微胶囊红磷(MRP) 为无卤阻燃剂, 高抗冲聚苯乙烯(HIPS) 树脂为聚合物基体, 通过熔融共混法制备了一系列不同组成的MH-ATH-MRP/HIPS复合材料。采用水平燃烧、垂直燃烧、氧指数、锥形量热分析、高温热分解实验等方法研究了复合材料的阻燃性能。结果表明, 阻燃剂用量相同时, 在HIPS基体中同时引入MH和ATH得到的复合材料比单独加入MH或ATH得到的复合材料具有更好的阻燃性能。当MH-ATH/HIPS的质量比为70:30:100时, 复合材料的水平燃烧级别达到FH-1级, 氧指数为25.2%, 但垂直燃烧无级别。在上述体系中加入极少量的MRP(占复合材料的质量分数为2.9%)就可使复合材料的火灾性能指数(FPI) 提高85%, 燃烧过程中热量释放和质量损失更慢、成炭能力明显增强, 垂直燃烧级别达到FV-0级。当MH-ATH-MRP/HIPS的质量比为21:9:12:100时, 复合材料的各项阻燃性能达到最佳, 可以大幅度减少阻燃剂的用量。MH、ATH和MRP对HIPS具有非常显著的协同阻燃作用。同时加入MH和ATH时不仅可以在更宽的温度范围内抑制HIPS的升温和分解, 而且能够在更宽的温度范围内相继释放出水蒸气稀释氧气和可燃气体的浓度, 从而起到协同阻燃作用。加入MRP后复合材料的成炭能力大大增强, 进一步改善了凝聚相阻燃的效果, 因此阻燃性能显著提高。     

基于RTM工艺的纤维增强环氧树脂复合材料阻燃改性研究

制备了全新的阻燃定型剂DHQEP/ET3228,利用传统RTM工艺,实现了对纤维增强环氧树脂复合材料的阻燃改性.该定型剂的加人为预成型体提供出色的定型效果,回弹角测试中仅发生了1.24°的回弹,同时还可以有效提升复合材料的阻燃性能(LOI可达36.8％).另外,阻燃定型剂可以参与环氧树脂的固化反应,使得阻燃定型剂的添加...     

二乙基次磷酸铝和埃洛石纳米管协效阻燃尼龙66的制备及性能

使用二乙基次磷酸铝(ADP)与埃洛石纳米管(HNTs)作为阻燃体系,采用熔融共混法对尼龙66(PA66)进行阻燃改性,研究了ADP与HNTs的配比对ADP-HNTs/PA66复合材料的阻燃性能、力学性能及热稳定性的影响,对燃烧残炭进行SEM观察,通过TG-IR和FTIR的手段研究阻燃机制。研究发现,ADP-HNTs/PA66复合材料的阻燃性能随HNTs的比例增大而先增高后下降,在阻燃体系为11wt%ADP-1wt%HNTs时,ADP-HNTs/PA66复合材料的UL94阻燃等级为V-0级,极限氧指数(LOI)为35.6%,具有协效阻燃作用;拉伸强度及断裂伸长率随ADP-HNTs阻燃体系中HNTs的比例在一定范围内增大而逐渐增大,冲击强度则逐渐下降;TG分析表明,HNTs能够促进成炭,减缓降解;SEM结果显示,ADP-HNTs阻燃体系能够形成连续致密炭层;TG-IR和FTIR分析表明,ADP兼具气相及凝聚相阻燃,HNTs能够在凝聚相中与ADP产生相互作用,促进交联成炭。