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热固性树脂第22卷第6期2007年11月

·05·ThermosettingResinVol122No16Nov.2007

环氧树脂纳米阻燃材料研究进展

蔡永源1,范华1,陈红1,马洪声2
(1.天津市合成材料工业研究所,天津300220;2.天津燕海化学有限股份公司,天津300163)

摘要:综述了目前环氧树脂纳米阻燃材料的制备方法,介绍了环氧树脂/层状硅酸盐纳米阻燃材料和环氧树脂

/SiO2纳米阻燃材料的优异性能并展望了环氧树脂阻燃材料的应用前景。
关键词:环氧树脂;纳米阻燃材料;研究进展;应用前景
中图分类号:TQ32315文献标识码:A文章编号:1002-7432(2007)06-0050-04

Researchprogressofepoxyresinbasedflameretardantnano-materials
CAIYong-yuan1,FANHua1,CHENHong1,MAHong-sheng2
(11TianjinSyntheticMaterialsResearchInstitute,Tianjin300220,China;21Tianjin
YanhaiChemicalCo1Ltd.,Tianjin300163,China)

Abstract:Thepreparationmethodsofepoxyresinbasedflameretardantnano-materialswerereviewedwith11
refs.Theoutstandingpropertiesofepoxyresin/layersilicateflameretardantnanomaterialswererecommended.
Applicationprospectsoftheepoxyresinbasedflameretardantnano-materialswerealsoevaluated.
Keywords:epoxyresin;flameretardantnano-materials;researchprogress;applicationprospects.

0引言们发现环氧树脂纳米复合材料具有极其优异的阻燃
采用纳米技术研制的纳米阻燃复合材料是由2性能。关于环氧树脂纳米阻燃材料制备方法,根据
种或2种以上的同相(其中分散相至少有一维达到文献报道可分为插层复合法、共混分散复合法、纳
纳米级别,即小于100nm)组合而成的复合材料。米膜法和纳米磁场性液体法等。
由于纳米粒子具有表面原子比例高、比表面积111插层复合法
大、表面能和活性高、分散性好等特点,因此表现插层复合法(compounding)是制备环氧树脂纳
出一种独特的体积效应和表面效应[1]。它能将无米阻燃复合材料的主要方法。首先将单体或聚合物
机物的刚性、尺寸稳定性、热稳定性及聚合物的极插入经插层剂处理后的层状结构的硅酸盐片层之
性、加工性及介电性结合起来。由于纳米粒子活性间,进而破坏硅酸盐的片层结构,使片层达到纳米
高,容易与环氧树脂中的某些基团发生物理或化学尺度的分散,从而获得纳米级阻燃复合材料。根据
聚合反应类型的不同插层聚合可分为插层缩聚和
作用,进而提高树脂复合材料的力学性能、热性能,
和阻燃性能。以下分别阐述环氧树脂纳米阻燃材料插层加聚2种类型,聚合物插层又可分为聚合物溶
的制法、性能及应用前景。液插层和聚合物熔融插层2种。
目前研究较多的并具有实际应用前景的是通过
1环氧树脂纳米阻燃材料的制备[2]
插层法制备环氧树脂/层状硅酸盐纳米复合材料。
环氧树脂是一种重要的热固性树脂,其氧指数
其方法是先将粘土转变成亲油性粘土,在树脂固化
(LOI)仅为1918,如何降低环氧树脂的可燃性和赋
过程中,环氧树脂对粘土夹层溶胀、插入,引起体
予环氧树脂优异的阻燃性能越来越受到人们的关
系溶胀,从而解决环氧固化过程中易收缩的缺点,
注。目前随着集成化规模逐步扩大,芯片越来越
并使环氧树脂各项性能及阻燃性能大为改善[3]。
小,所以对灌封料的要求越来越严格,不但要求有
一定的阻燃级别还要求具有优良的物理性能、电
,【收稿日期】2007-07-25
绝缘性能和粘接性能。【作者简介】蔡永源(1936—),男,福建莆田人,高工,主要从事
以往环氧树脂阻燃途径包括添加阻燃剂和采用工程塑料、胶粘剂及技术信息管理工作。
反应型阻燃单体制备阻燃性环氧树脂等。最近,人
第6期蔡永源等:环氧树脂纳米阻燃材料研究进展·15·

112共混分散复合法利用纳米技术的固有特性,可以改善原有无机
共混分散复合法是通过物理或化学的方法。先阻燃剂的缺陷。另外还可用表面化学技术使无机阻
将无机物纳米粒子分散在基体树脂中,进而聚合形燃添加剂的粒径更合理地分配,控制微颗粒性形