协同膨胀阻燃环氧树脂体系设计及评价
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2.1.1 常见添加型阻燃环氧树脂复合材料的制备方法

目前含磷阻燃环氧树脂主要包括DOPO型环氧树脂、磷腈型环氧树脂、磷酸酯型环氧树脂、磷/硅复合环氧树脂和环氧树脂含磷固化剂等类型。当前含磷阻燃环氧树脂体系中,用得最多的就是DOPO环氧树脂以及今年发展的磷腈型阻燃环氧树脂。

钱立军等[1]研制出DOPO-DGEBA环氧树脂与六苯氧基环三磷腈(HPCTP)复合材料,制备方法如下:

将16g环氧树脂DGEBA放置在100mL的三口烧瓶中,油浴锅加热,温度为120℃,搅拌1h,升温至160℃,加入2g DOPO,反应时间为7h,制得DOPO-DGEBA。结构式如图2.1所示。

图2.1 DOPO-DGEBA

将DOPO-DGEBA与HPCTP加入烧杯中,搅拌混合均匀,放入真空烘箱1h,排除气体,温度180℃。取出烧杯,加入固化剂DDS,氨基当量与环氧当量比值为1∶1,迅速搅拌成透明液体后放入烘箱内排气5min。随后将混合物倒入80℃的聚四氟乙烯模具,在150℃下固化3h,升温至180℃固化5h后取出样条。环氧树脂DGEBA、HPPCP、DOPO和DDS的用量如表2.1所示。

表2.1 DDS固化含磷环氧树脂配方

卢林刚等制备出六(4-DOPO羟甲基苯氧基)环三磷腈(DOPOMPC)和APP的复合材料。将DOPOMPC和APP放入真空干燥箱中,80℃干燥10h,料层厚度不超过30mm。首先将模具和环氧树脂放入80℃鼓风干燥箱中,预热模具,降低环氧树脂黏度;按照设计配方称取固化剂间苯二胺,置于60℃鼓风干燥箱中,使其熔化为液态。将一定量的环氧树脂在80℃下不断搅拌(转速450r/min),然后依次加入称量好的DOPOMPC和APP,搅拌30min,使其均匀分散在环氧树脂中;加入液体间苯二胺到阻燃剂与环氧树脂的混合液中,快速搅拌1.5min,时间过长会提前固化;倒入预热的模具中,抽真空,除去倾倒过程中产生的气泡,相应温度下固化4h,自然冷却,取出备用。