反应型含磷阻燃剂对不饱和树脂阻燃性能的探究.pdfVIP

2015年第 3期 玻 璃 钢 ／复 合 材 料 反应型含磷阻燃剂对不饱和树脂阻燃性能的研究 程刘峰 ，王 钧H，刘 伟 (1．武汉理工大学材料科学与工程学院，湖北武汉 430070；2．常州百思通复合材料有限公司，江苏常州 213022) 摘要：本文以羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯(HEMAP)作为不饱和树脂的反应型含磷阻燃剂，研究其对不饱和树脂阻燃性 能的影响。当不饱和树脂加入5份HEMAP后，固化物的极限氧指数为32．5。热重分析结果表明，当不饱和树脂加入 HEMAP 量从0增加到20份时，氮气下 10％失重温度和最大分解温度明显降低，P．0一C键的提前分解产生磷酸类物质，有效阻止 了不 饱和树脂的进一步分解，800~C残炭率从3．8％提高到31．4％；空气下500~C下初级残炭率从20．6％提高到46．3％。用动态热机 械分析仪测试了树脂浇铸体损耗因子，得到树脂体系的玻璃化转变温度 ，加入 5份 HEMAP后树脂体系的rrg从 120．9~C提高 到 122oC。 关键词：反应型；含磷阻燃剂；不饱和树脂；阻燃 中图分类号：TB332 文献标识码：A 文章编号：1003-0999(2015)03-0011-04 不饱和聚酯树脂 (UPR)具有优 良的工艺性能、 1 实验部分 电性能、耐腐蚀性能及力学性能等，被广泛应用于交 1．1 材料与设备 通运输、电气工程、航空航天、化学工业等众多领 乙烯基酯树脂TH110，工业级，上海新天和树脂 域 ¨J。随着应用领域的扩展，对树脂的要求越来越 有限公司；反应型阻燃剂羟乙基 甲基丙烯酸酯磷酸 高。由于通用型不饱和聚酯树脂的碳、氢元素含量 酯HEMAP，自制 ；过氧化二苯 甲酰，分析纯，国药 高，很容易烧烧，且燃烧时产生大量的有害浓烟，因 集团化学试剂有限公司。 此，阻燃型不饱和聚酯树脂是 目前研究的主要课题。 STA449F3型热重(TG)分析仪，德国Netzsch；JF- 为了赋予不饱和聚酯树脂阻燃性，通常采用添加阻 3氧指数测试仪，南京市江宁区分析仪器厂；AD3025M 燃剂的方法。阻燃剂根据使用方法的不同可分为反 雕刻机 ，安徽同兴科技发展有限公司；Diamond动态 应型与添加型。反应型解决了添加型易流失、相容 热机械分析仪(DMA)，PerkinElmer。 性差等问题，使材料具有较好的均一性，其阻燃效果 1．2 阻燃不饱和树脂浇铸体的制备 稳定，且产品的物理性能也有所改善 J。 取7组TH110各 100g，分别加入 0g、2．5g、5g、 以往含卤素阻燃不饱和聚酯树脂具有 良好的阻 lOg、15g、20gHEMAP，混合后加入 2wt％~l发剂BPO， 燃效果，但研究表明卤素阻燃剂燃烧后对环境和人 倒入 140x140x3mm的模具中，在烘箱 70~C下固化 身生命安全构成严重威胁，因此使用无卤阻燃剂尤 lh，80~C下 固化 2h，120~C下 固化 2h，140~C下 固 其是磷系阻燃剂来取代含卤阻燃剂。本文以羟乙基 化 2h。 甲基丙烯酸磷酸酯作为不饱和树脂的反应型含磷阻 将完全固化的浇铸体取出后，用雕刻机切割出 燃剂，通过添加到不饱和聚酯树脂中共聚固化来达 (70～100)x6．5x3mm的样