两种烷基次膦酸锌阻燃环氧树脂热性能比较
来源期刊:功能材料2017年第5期
论文作者:胡权 彭攀瑞 周敏 胡吉龙 刘学清 刘继延
文章页码:5116 - 5121
关键词:烷基次膦酸盐;环氧树脂;热分解动力学;机理;热性能比较;
摘 要:利用热重法比较了两种不同烷基次膦酸锌及其阻燃环氧树脂(EP)复合材料的热性能。首先探究甲基环己基次膦酸锌(Zn(MHP))、甲基乙基次膦酸锌(Zn(MEP))、Zn(MHP)/EP、Zn(MEP)/EP在N2氛围下的热稳定性。然后运用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa(简称FWO法)计算出EP、Zn(MHP)、Zn(MEP)、EP/Zn(MHP)、EP/Zn(MEP))热分解活化能E、指前因子lnAk,并结合Coast-Redfern理论模型机理函数g(α),求得反应级数n。结果表明,Zn(MHP)比Zn(MEP)具有更高的热稳定性和表观热分解活化能。同时Zn(MHP)或Zn(MEP)能明显提高EP的热稳定性能,延迟EP的分解、提高残碳率和热分解活化能。当添加量为均为20%(质量分数)时,EP/Zn(MHP)的热分解活化能高于EP/Zn(MEP)。Coats-Redfern法推断Zn(MHP)的热分解机理为g(a)=-ln(1-α),反应级数即为1,Zn(MEP)的机理函数为g(a)=3[1-(1-α)1/3],反应级数为1/3。EP/Zn(MHP)和EP/Zn(MEP)的热分解机理函数与EP一致,均为g(a)=[-ln(1-α)]2/3,反应级数为2/3。
胡权,彭攀瑞,周敏,胡吉龙,刘学清,刘继延
江汉大学化学与环境工程学院光电化学材料与器件教育部重点实验室
摘 要:利用热重法比较了两种不同烷基次膦酸锌及其阻燃环氧树脂(EP)复合材料的热性能。首先探究甲基环己基次膦酸锌(Zn(MHP))、甲基乙基次膦酸锌(Zn(MEP))、Zn(MHP)/EP、Zn(MEP)/EP在N2氛围下的热稳定性。然后运用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa(简称FWO法)计算出EP、Zn(MHP)、Zn(MEP)、EP/Zn(MHP)、EP/Zn(MEP))热分解活化能E、指前因子lnAk,并结合Coast-Redfern理论模型机理函数g(α),求得反应级数n。结果表明,Zn(MHP)比Zn(MEP)具有更高的热稳定性和表观热分解活化能。同时Zn(MHP)或Zn(MEP)能明显提高EP的热稳定性能,延迟EP的分解、提高残碳率和热分解活化能。当添加量为均为20%(质量分数)时,EP/Zn(MHP)的热分解活化能高于EP/Zn(MEP)。Coats-Redfern法推断Zn(MHP)的热分解机理为g(a)=-ln(1-α),反应级数即为1,Zn(MEP)的机理函数为g(a)=3[1-(1-α)1/3],反应级数为1/3。EP/Zn(MHP)和EP/Zn(MEP)的热分解机理函数与EP一致,均为g(a)=[-ln(1-α)]2/3,反应级数为2/3。
关键词:烷基次膦酸盐;环氧树脂;热分解动力学;机理;热性能比较;