阻燃环氧树脂-有机蒙脱土纳米复合材料制备及阻燃性能(完整版)实用资料.doc

阻燃环氧树脂_有机蒙脱土纳米复合材料制备及阻燃性能（完整版）实用资料
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阻燃环氧树脂/有机蒙脱土纳米复合材料
制备及阻燃性能*
钟柳,欧育湘
(北京理工大学国家阻燃材料实验室,北京100081
摘要:研究制备了环氧树脂(EP/有机蒙脱土(OMMT、N,N二(2羟乙基氨甲基膦酸二乙酯(BHAPE阻燃剂阻燃的EP和EP/OMMT等复合材料。XRD证明分散在复合材料中的OMMT为剥离型的,且BHAPE的加入不影响材料中OMMT剥离后的层间距。研究证明,单独使用BHAPE很难使EP通过UL94V0阻燃级,仅添加OMMT的EP固化物,其氧指数和UL94阻燃性能几乎与纯EP固化物的一样。但是同时添加BHAPE和OMMT的EP固化物,当BHAPE和OMMT的添加量分别为25%和5%时,不仅BHAPE/EP/OMMT复合物的CONE阻燃参数都明显降低,而且能通过UL94V0级。可能是BHAPE和OMMT在凝聚相同时发挥作用,即BHAPE和OMMT协同阻燃作用提高了复合材料的综合阻燃性能。
关键词:阻燃剂;阻燃纳米复合材料;阻燃环氧树脂协同阻燃
中图分类号:TQ314.248文献标识码:A文章编号:1001-9456(200601-0034-05
PreparationandFlameRetardancyof
FlameRetardedEpoxyResin/OrganicMontmorilloniteNanocomposite
ZHONGLiu,OUYuxiang
(NationalLaboratoryofFlameRetardedMaterials,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,ChinaAbstract:Flameretardedepoxyresin(EPandEP/organicmontmorillonite(OMMTnanocompositeswerepreparedusingBHAPEasadditiveflameretardant.ItwasfoundthattheadditionofBHAPEnotonlyEPcuringreactionwasunaffected,butalsoexpeditesolidificationofEP.TheXRDshowedthatthelayersofOMMTwereexfoliatedanddispersedinBHAPE/EP/OMMTnanocomposite.TheflameretardantsynergismofBHAPEandOMMTwasstudiedbythecombinationmeasuresofLOI,UL94,andCONEparameters.ExperimentalresultsshowedthatLimitingoxygenindexandUL94VflameretardancyofEPflameretardedwith25%(massfractionofBHAPEand5%(massfractionofOMMTreached311%andV0grade,respectively.ThepHRR,aHRRandaMLRetcCONEparameterswerelowerthanthoseofpureEP,particularly,pHRRandaHRRwere
676%and173%respectivelylowerthanthoseofpureEP.Flameretardedpropertiesofnanocom
positewereimprovedbecauseofthesynergisticflameretardancyofBHAPEandOMMTincondensedphase.
Keywords:flameretardant;flameretardednanocomposite;flameretardedepoxyresin;synergisticflameretardancy
环氧树脂(EP是一种应用历史悠久的聚合物,在各种包封材料、涂料、土木、建筑、胶粘剂、电子以及航
*收稿日期:2005-10-26
作者简介:钟柳(1973-,女,博士生,研究方向为有机合成和阻燃高分子材料制备。
空等众多领域中获得了广泛应用。但是环氧树脂的易燃性及离火后的持续自燃使它们在很多领域中的应用受到限制,因此制备阻燃环氧树脂特别是无卤阻燃环氧树脂是人们倍感兴趣的研究课题之一[1]。近年来,文献[2~11]报道了EP/OMMT纳米复合材料的制备。锥形量热仪(CONE研究表明,OMMT能大大降低材料的热释放速率(HRR[12]。虽然以纳米尺度分散的OMMT在降低EP的HRR方面