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环氧树脂复合阻燃剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2016-11-10 10:45:27 |
近年来，阻燃性环氧树脂材料的消费量增长迅速，一些新兴的环氧树脂复合阻燃剂也纷纷出现。阻燃机理也越来越完善，但是现存的环氧树脂复合阻燃剂技术仍然有着一定的不足。
添加型阻燃剂的分散、以及与环氧树脂的相界面问题一直是人们研究的重点，现用的磷系阻燃剂虽然没有了卤系阻燃剂那么严重的危害，但是也存在着一定的毒性，且会对环氧树脂基材的吸水性能和力学性能等造成一定的影响；无机阻燃剂的超细化使得其生产成本大幅度的提高；膨胀型阻燃剂具有一定的吸潮性，往往会导致环氧树脂的绝缘性能和耐候性能下降，从添加量来说还是比较大，使得阻燃成本增加。
对于结构型阻燃环氧树脂，生产工艺都比较复杂，生产成本比较大，相当一部分还处在试验阶段且存在一些技术问题有待解决（如阻燃结构对体系热学或力学性能的影响等），故其推广有一定的限制。但是阻燃型固化剂的生产成本相对较低、将成为结构阻燃的重要发展方向。
另一方面，多种环氧树脂复合阻燃剂技术已经引起了人们的重视，只要阻燃剂匹配适宜，就可以提高体系阻燃效率，或者使达到给定阻燃效率条件下降低阻燃剂用量。这不仅降低了阻燃处理成本，而且挽救了阻燃材料的物理机械性能的损失。
另外对环氧树脂体系阻燃技术的研究不能只停留在对阻燃添加剂、阻燃固化剂、阻燃结构的研究上，还应从全面的、系统的角度进行研究，尽可能的避免对聚合物本身性能造成影响。
万红梅等以苯酚、二甲苯甲醛树脂（XF）和三（2，3-环氧丙基）异氰脲酸酯（又称异氰脲酸三缩水甘油酯，TGIC）为原料，经两步反应合成了一种TGIC转化率达85%以上、氮质量分数为8.0%的新型含氮阻燃EP，该类树脂具有优异的阻燃性能。
Richard等将1’1-二氯-2,2-二（4-酚羟基）乙烯、双酚C[2,2-双（3-甲基-4-羟基苯基）丙烷]、氰酸醋和双酚C类EP进行反应。实验结果表明，改性后的氰酸醋EP在N2中的残炭率（900℃）最高可达55.8%。
磷酸三苯酯tpp生产工艺
三氯氧磷直接法（热法）和三氯化磷间接法（冷法）。
（1）热法 将苯酚溶解在吡啶和无水苯溶剂中，在不超过10℃以下，缓缓加入三氯氧磷，然后在回流湿度下反应3-4h，冷却至室温后，反应物经水洗回收吡啶，用于燥硫酸钠脱水，过滤除硫酸钠，常压下蒸馏回收苯；减压蒸馏收集243-245℃/1.47KPa的馏分，经冷却、结晶、粉碎即得成品。
( 2 ）冷法 将苯酚溶解在吡啶和无水苯溶剂中，然后于40℃下滴加三氯化磷生成亚磷酸三苯酯，继续在70℃下通入氯气生成二氯代磷酸三苯酸，再于80℃下进行水解生成磷酸三苯酯。水解物经水洗、碱中和、浓缩后进行减压蒸馏得成品。精制方法：常含有苯酚、磷酸和酸性磷酸苯酯等杂质。用乙醇或乙醇与溶剂汽油的混合液进行重结晶精制。
含硅环氧树脂体系不仅具有高热稳定性和阻燃性，而且具有低毒性，可提高固化物的介电性能、耐候性和脆性，可降低固化物的玻璃态线胀系数、应力指数等，因此倍受研究者重视。在相对较低温度下，硅系阻燃剂中Si—O键（键能为451.4kJ/mol）比C—C键（键能为355.3kJ/mol）易吸收更多的能量和它自己的振动能，化解对固化物热分解的能量；在相对较高温度下时，组成中含硅基团将参与碳化，提高炭层的稳定性，形成耐热保护层，从而避免固化物发生进一步热分解。
Mercado用二苯基硅二醇DPSD与双酚A环氧树脂DGEBA反应生成EPSi2-1、EPSi3-2，合成了环氧单体三缩水甘油基苯基硅烷TGPS、二缩水甘油基二苯基硅烷DGDPS、1,4对（缩水甘油即二甲基硅烷）基苯BGDMSB等。
将DGEBA与上述环氧树脂用二氨基二苯甲烷（DDM）固化，得到硅质量分数递增的固化物。研究发现：引入硅后固化物的阻燃性能有显著的提高，无论在氮气还是在空气中，最高失重温度及残炭率都有明显的提高；极限氧指数LOI值随着硅质量分数的增加而增大，其中BGDMSB的LOI值可达33.5%。
W F Shi等合成了环氧端超支化聚磷酸酯（E-HBPP），用于DGEBA/间苯二胺（m-PDA）体系的阻燃研究。结果表明，E-HBPP作为酸源，m-PDA作为发泡剂，高温下E-HBPP降解形成聚磷酸，与DGEBA的羟基反应生成酯基，该酯基很容易脱水并促进树脂交联生成膨胀性焦炭层。
WAN G Xiao dong等用DOPO和对苯二酮反应制得环状含磷有机化合物DHPDOPO，并与双酚A环氧树脂和烯丙基双酚A反应合成了新型含磷阻燃环氧树脂，分别用二氰胺、可溶酚醛和酚醛蜜胺树脂进行固化。结果表明，固化树脂具有较好磷-氮阻燃环氧树脂。
殷锦捷等以三聚氰胺聚磷酸酯（MPP）为阻燃剂，以聚酯型聚氨酯预聚体改性环氧树脂为基体，制备改性阻燃环氧树脂胶粘剂。通过对改性基体材料进行电子探针（EPMA）以及冲击强度测试，对改性阻燃胶粘剂进行剪切强度、热稳定性以及阻燃性能测试，从而确定了聚氨酯与阻燃剂用量对胶粘剂性能的影响。
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