含硫功能聚磷腈微纳米球的合成及其在环氧树脂阻燃中的应用
来源期刊:复合材料学报2019年第3期
论文作者:贺梦 张冲 郭晓东 王馨 马淑曼 刘雄瑞 徐建中 马海云
文章页码:584 - 591
关键词:磷腈;微纳米球;阻燃;环氧树脂;功能性;微观结构;复合材料;
摘 要:以六氯环三磷腈(HCCP)、4,4’-二羟基二苯硫醚(TDP)为原料合成了一种环交联型的聚磷腈(PTP)微纳米球,并将其加入到环氧树脂(EP)中制备成PTP微纳米球/EP(PTP/EP)复合材料,研究其阻燃性能。采用FTIR和SEM对PTP微纳米球进行表征;TG分析考察PTP/EP复合材料的热稳定性;极限氧指数(LOI)和锥型量热分析(CONE)对PTP/EP复合材料进行阻燃性能测试。研究结果表明,PTP微纳米球具有不溶不熔的特性,粒径在500nm~3μm之间,且拥有优异的热稳定性和成炭性,起始热分解温度高达453.2℃,800℃残炭为74.3%。PTP微球的加入显著提高了EP的阻燃性能。当PTP微纳米球添加量仅为5wt%时,PTP/EP的热释放速率峰值降低了55.43%;LOI值从纯EP的25.6%提高到了30.4%。PTP微球的加入还提高了EP的力学性能。PTP微纳米球因其不溶不熔的特点在EP中充当增强剂,在受热燃烧时充当高效的阻燃剂。本研究为功能性阻燃剂的研发提供了新思路。
贺梦1,张冲1,郭晓东1,王馨1,马淑曼1,刘雄瑞1,徐建中1,马海云1,2
1. 河北大学化学与环境科学学院2. 河北省分析科学技术重点实验室
摘 要:以六氯环三磷腈(HCCP)、4,4’-二羟基二苯硫醚(TDP)为原料合成了一种环交联型的聚磷腈(PTP)微纳米球,并将其加入到环氧树脂(EP)中制备成PTP微纳米球/EP(PTP/EP)复合材料,研究其阻燃性能。采用FTIR和SEM对PTP微纳米球进行表征;TG分析考察PTP/EP复合材料的热稳定性;极限氧指数(LOI)和锥型量热分析(CONE)对PTP/EP复合材料进行阻燃性能测试。研究结果表明,PTP微纳米球具有不溶不熔的特性,粒径在500nm~3μm之间,且拥有优异的热稳定性和成炭性,起始热分解温度高达453.2℃,800℃残炭为74.3%。PTP微球的加入显著提高了EP的阻燃性能。当PTP微纳米球添加量仅为5wt%时,PTP/EP的热释放速率峰值降低了55.43%;LOI值从纯EP的25.6%提高到了30.4%。PTP微球的加入还提高了EP的力学性能。PTP微纳米球因其不溶不熔的特点在EP中充当增强剂,在受热燃烧时充当高效的阻燃剂。本研究为功能性阻燃剂的研发提供了新思路。
关键词:磷腈;微纳米球;阻燃;环氧树脂;功能性;微观结构;复合材料;