吹熄阻燃環氧樹脂機理研究

《吹熄阻燃環氧樹脂機理研究》是依託北京理工大學，由楊榮傑擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：吹熄阻燃環氧樹脂機理研究
• 依託單位：北京理工大學
• 項目負責人：楊榮傑
• 項目類別：面上項目
• 批准號：51273023 

項目摘要

前期工作中成功合成了含有DOPO基團的籠型低聚矽倍半氧烷(DOPO-POSS)，而且發現DOPO-POSS在很低含量時即能有效的阻燃環氧樹脂，並呈現獨特的吹熄阻燃現象。本項目通過研究DOPO-POSS對吹熄阻燃環氧樹脂氣相產物成分、濃度、以及釋放速度等影響揭示吹熄阻燃在氣相中的作用機理；研究吹熄阻燃環氧樹脂交聯網路結構和分子結構（環氧樹脂、固化劑和阻燃劑的分子結構）與吹熄 阻燃現象的關係，確定吹熄現象成因和影響因素，並以此為基礎建立吹熄阻燃環氧樹脂的物理、化學模型。然後最終揭示吹熄阻燃機理，並實現吹熄阻燃環氧樹脂阻燃性能的可控性。研究吹熄阻燃環氧樹脂的機理具有深遠的意義，將為我們開發新型高效環氧樹脂阻燃劑提供新的方法和理論基礎。

結題摘要

項目通過研究DOPO-POSS阻燃環氧樹脂時表現出的“吹熄”現象，第一次提出吹熄阻燃環氧樹脂概念。將DOPO-POSS用於阻燃DGEBA/m-PDA、DGEBA/PA650、TGDDM/DDS等多種環氧樹脂體系。同時還將DOPO與多種矽倍氧烷（OPS、OAPS、PPSQ）通過物理混合用於阻燃環氧樹脂。通過對比不同配方吹熄阻燃效應的差異來逐步揭示“吹熄”阻燃機理。本項目研究設計並建立了兩種實驗方法，分別用於分析燃燒過程中環氧樹脂樣品不同時間和不同位置的炭層物理、化學結構的變化情況，以及環氧樹脂在UL-94垂直燃燒過程中的凝聚相溫度的變化情況，建立“吹熄”阻燃環氧樹脂的物理、化學模型。根據吹熄阻燃機理對環氧樹脂進行阻燃，得到了數個阻燃性能和綜合性能優異的環氧樹脂配方，這些配方中的矽、磷阻燃元素的含量明顯低於目前已有商業化產品，具有很好的套用前景。