《本徵型無鹵協效阻燃環氧樹脂材料》是依託華南理工大學，由趙建青擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：本徵型無鹵協效阻燃環氧樹脂材料
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：趙建青
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目針對廣東及周邊地區戰略性新興產業用關鍵高分子材料之一的環氧樹脂，阻燃改性時難以兼顧良好阻燃效果與綜合性能的瓶頸問題，設計環氧預聚物和固化劑的分子結構，採用簡捷和環境友好的合成方法，引入阻燃元素以及兼具耐熱和無鹵阻燃功能的磷菲雜環、海因雜環等結構單元，通過調控環氧預聚物和（或）固化劑分子鏈中阻燃元素種類、結構、比例和含量及最佳化加工工藝，使之同時發揮高效協同阻燃效應，解決阻燃效果與化學弱鍵、交聯程度、耐熱性等之間的矛盾。還將本徵阻燃改性與納米粒子增強相結合，在保證製備的本徵型阻燃環氧樹脂所含阻燃元素量最小化、阻燃效果最大化的同時，提高材料的耐熱、力學等性能。系統研究阻燃結構單元、納米粒子以及微相分布形態對環氧樹脂流變特性、固化動力學、加工工藝、固化物阻燃和其它性能等的影響規律和機理，闡明本徵型無鹵阻燃環氧樹脂材料的設計理論框架和套用工藝，為有機高分子材料的高效無鹵阻燃提供新途徑。
結題摘要
本項目將磷雜膦結構引入到氧雜硼烷中得到具有潛伏固化與阻燃作用的固化劑，與雙酚A型環氧樹脂組合，獲得力學性能加強的無鹵阻燃單組分環氧樹脂；合成了系列新型結構、耐熱性好的5,10-二氫磷雜吖嗪-10-氧化物（DPPA）衍生物，用作固化劑對環氧預聚物高效阻燃作用，其引入產生了強烈的“吹熄效應”和催化成炭，用量僅為2.5 wt%時，環氧固化物的UL-94燃燒等級達到V-0級，LOI高達31.8%，對環氧固化物其它性能影響小; 以雙氰胺和有機脲等固化含磷環氧預聚物，得到性能優異的本徵阻燃環氧樹脂；咪唑、聚二甲基矽氧烷等接枝到氧化石墨烯表面後能均勻地分散到環氧樹脂基體中，起到增強增韌作用，與含磷環氧預聚物結合，當含磷量為0.3 wt%時，固化環氧樹脂的極限氧指數達29.2%，垂直燃燒測試達到UL94 V-0級。項目對新型磷硼阻燃固化劑、磷雜吖嗪衍生物固化劑、改性氧化石墨烯等的結構組成，以之製備的本徵阻燃環氧樹脂體系的固化性能、力學性能、熱性能以及固化動力學、阻燃機理進行了深入研究，很好地解決阻燃效果與化學弱鍵、耐熱性等之間的矛盾，使阻燃效果最大化，同時獲得良好的耐熱、力學、潛伏固化等性能，真正實現了環氧樹脂的高性能本徵無鹵阻燃，項目成果很大程度地提高了當今熱固性樹脂無鹵阻燃的學術水平，理論和實際意義重大。
