生物基阻燃固化剂对环氧木材涂料阻燃性能的影响

摘要

传统环氧树脂存在的容易燃烧、高度依赖石油基原料等问题,无法满足木材涂料防火和低碳可持续发展的要求。笔者通过合成含有端仲胺基的香草醛基阻燃固化剂(HVPA),部分替代商品化胺类固化剂4,4′-二氨基二苯甲烷(DDM),用于固化生物基环氧树脂甘油二缩水甘油醚,制备了一种阻燃生物基环氧木材涂料。探究了HVPA的添加量对环氧树脂机械性能等基础性能的影响;将HVPA与DDM按不同质量比(0∶1,1∶3,1∶1,3∶1,1∶0)制备混合固化剂固化环氧树脂,并分别标记为EP-0、EP-25、EP-50、EP-75和EP-100。将EP-0~EP-100作为木材涂料涂敷于木材上进行锥形量热测试,探究HVPA对环氧木材性能的影响,并利用扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)进行残炭分析,研究HVPA对木材涂料阻燃性能的阻燃机理。结果表明,HVPA作为固化剂不仅能提高环氧树脂的韧性,与EP-0相比提升了约942.9%,还能有效增强环氧木材涂料的阻燃性能,与EP-0相比,热释放速率分别降低了51.0%与62.9%,总热释放显著降低了52.3%。综上所述,本研究为环氧树脂在阻燃木材涂料领域的应用提供了新思路。