1·2·2 添加型阻燃环氧树脂的制备
将AP422与环氧化物E-51共混,以间苯二胺 为固化剂制备添加型阻燃环氧树脂EP-AP-15和 EP-AP-20,即添加的AP422质量分数分别为15% 和20%.
1·3 结构表征及性能测试
采用溴化四乙胺法测定含磷本质阻燃环氧化物 E-P的环氧当量.用BRUKER Vector 22傅里叶红 外光谱仪(FTIR)对液膜法制备的E-P样品进行结 构表征.采用GB/T 2406-1993,用英国Rheometric Scientific Ltd公司FTAⅡ型氧指数仪测试极限氧指 数LOI;采用ANSI/UL-94-1990标准,使用江宁分 析仪器厂CZF-2垂直燃烧综合仪测试垂直燃烧性 能;采用Du Pont TA 2000热分析仪研究热分解行 为,样品质量为5~10 mg,升温速率为10℃/min, 高纯氮气保护,流速为40 mL/min.
1·4 阻燃耐久性浸水实验
将标准尺寸的阻燃环氧树脂样品,分别于20℃ 和70℃的水浴中浸泡24 h.浸泡后取出,于80℃下 干燥至恒重,并在室温下静置72 h.称量样品浸水 处理前后质量变化,同时进行LOI及UL-94垂直燃 烧测试,考察阻燃性能的变化.
2 结果与讨论
2·1 环氧当量的滴定
滴定E-51环氧化物,环氧当量为209·0 g/mol. DOPO与E-51反应前,体系的理论环氧当量为 224·7 g/mol;转化率为100%时,理论环氧当量为 242·4 g/mol.反应后所得E-P-1的环氧当量为 241·6 g/mol,实际测定环氧当量与理论值接近,证 实反应较完全(注:环氧当量———1摩尔环氧基团的 环氧树脂质量
2·2 含磷本质阻燃环氧树脂的结构表征
图1和图2分别给出了DOPO和E-P-1树脂的 红外谱图.图1指出,反应前DOPO在2 438·20 cm-1处存在较强的P—H吸收峰,1 481·14 cm-1处 存在P—Ph峰,1 243·76 cm-1处存在P O吸收峰 以及1 207·82 cm-1和905·65 cm-1的P—O—Ph吸 收峰.图2指出,反应后E-P-1在2 438·20 cm-1处 P—H的特征吸收峰已经消失,而1 460·61 cm-1处 P-Ph吸收峰,1 241·01 cm-1处P O吸收峰以及 1 185·79 cm-1和910·25 cm-1处的P—O—Ph吸收 峰等其他基团的辅证,表明DOPO确实与环氧化物 发生了所期望的反应,在环氧化物中引入了磷元素. E-P-2的谱图与E-P-1的基本相同.
2·3 阻燃研究
表1给出了阻燃环氧树脂样品燃烧性能测试结 果.可以看出,含磷本质阻燃环氧树脂EP-P-1中磷 的质量分数为1%时,LOI就可达到30·1%.与添 加型含磷阻燃环氧树脂EP-AP-15相比,EP-P-1单 位含磷量的极限氧指数(即极限氧指数/磷含量)可 以达到34·6,而前者仅为7·9,可见本质阻燃环氧树 脂EP-P-1中单位磷的含量对极限氧指数的贡献更 大,具有优异的阻燃效率.