含磷环氧树脂固化剂的合成表征与环氧树脂复合材料阻燃性能的研究

来源期刊：功能材料2016年第7期

论文作者：王刚 唐禹 何冬青 朱思巧 梁兵

文章页码：7135 - 14283

关键词：环氧树脂;含磷固化剂;阻燃;力学性能;

摘    要：以季戊四醇（PER）、三氯氧磷（POCl₃）和乙二胺（EDA）为原料合成了一种阻燃固化剂聚乙二胺季戊四醇螺磷酸酯（PES）,并通过红外光谱（FT-IR）,核磁共振（1 H NMR）、质谱（ESI-MS）和热重分析（TGA）对其结构和热性能进行了表征。并以PES和4,4-二氨基二苯砜（DDS）为固化剂,双酚A型环氧树脂（E-51）为基体树脂,制备了不同含磷量的阻燃环氧树脂复合材料。通过极限氧指数（LOI）和垂直燃烧（UL-94）实验表征了环氧树脂复合的阻燃性能,热重分析和扫描电镜研究了阻燃环氧树脂的热性能和残炭形貌。研究发现,随着磷含量增加,阻燃环氧树脂的初始分解温度逐渐降低,但与纯样相比,在600℃时的残炭量显著增加,且随着PES加入量的增大,SEM观察形成的炭层越致密。当磷含量为3.48%时,其LOI值可达28.9,并通过UL-94V0级测试,拉伸强度和冲击强度分别达到了62.76 MPa和6.81kJ/m²,表明PES是一种良好的环氧树脂阻燃剂。