阻燃型DOPO-马来酸酐改性的环氧树脂研究

摘要

环氧树脂具有许多独特的优异性能,广泛应用于机械、电子、电器、航空、航天等领域。溴化环氧树脂由于具有良好的阻燃性,长期以来在各个应用领域占据着主导地位。经研究发现含卤阻燃剂在燃烧时产生对人体有毒害的化合物,因此,需要开发出新一代的无卤阻燃环氧树脂产品以满足环保的要求。
　　综述了含磷环氧树脂的发展、现状和未来发展趋势。介绍了含磷环氧树脂国内外的研究进展和目前的制造方法,通过含磷化合物把磷元素引入环氧树脂结构中制得含磷阻燃环氧树脂,展示出更好的阻燃性、热稳定性、加工性。在燃烧过程中低的烟释量,低毒性及低放热量。
　　以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和马来酸为原料,经过加成和闭环反应,合成了DOPO-马来酸酐(DOPO-MA)。并通过质谱、红外谱图和核磁共振谱确认了其结构。通过DSC固化动力学研究得到最佳固化工艺。研究了DOPO-MA用量对环氧酸酐体系的阻燃和力学等性能的影响。研究结果表明,与纯环氧酸酐体系比较, DOPO-MA改性环氧酸酐体系的力学性能略有降低,但是阻燃性能有明显提高。
　　同时,将DOPO-MA、MRP、DMMP三种不同的含磷阻燃剂添加进环氧/酸酐体系后,通过SEM、垂直燃烧测试、力学性能测试等研究手段对阻燃性能和力学性能进行了研究。结果表明:阻燃剂能够比较均匀的分散在环氧/酸酐体系中;含磷量为2％时,添加DOPO-MA时体系的LOI为33.4,添加MRP时阻燃体系的LOI为28.4,添加DMMP时LOI值为30.2。SiO2填料和气相硅的加入是环氧/酸酐体系的阻燃性能有所提高,韧性有所提高。

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第一章 绪论

§1.1 引言

§1.2 环氧树脂的概述及阻燃研究进展

§1.3 阻燃剂分类与阻燃作用机理

§1.4 国内外阻燃剂的研究简介

§1.5 本课题的研究意义及主要内容

第二章 DOPO-马来酸酐的合成

§2.1 引言

§2.2 主要实验原料和仪器设备

§2.3 试验部分

§2.4 本章小结

第三章 DOPO-MA改性环氧/酸酐体系的固化动力学研究

§3.1 引言

§3.2 理论依据

§3.3 试验部分

§3.4 升温DSC研究

§3.5 固化反应动力学

§3.6 本章小结

第四章 DOPO-MA含磷阻燃剂阻燃改性环氧/酸酐体系的研究

§4.1 引言

§4.2 实验部分

§4.3 样品性能测试方法

§4.4 DOPO-MA阻燃剂改性环氧/酸酐体系的研究

§4.5 本章小结

第五章 其它含磷阻燃剂阻燃改性环氧/酸酐体系的研究

§5.1 引言

§5.2 实验部分

§5.3 实验结果及分析

§5.4 本章小结

第六章 氧化硅对阻燃改性环氧/酸酐体系的研究

§6.1 引言

§6.2 试验方法

§6.3 SiO2对不同阻燃剂改性环氧/酸酐体系影响的研究

§6.4 本章小结

第七章 结论

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间主要研究成果