浅述反应型含磷阻燃环氧树脂的研究进展

环氧树脂(EP)是一类应用广泛的具有良好综合性能的热固性高分子树脂,但阻燃性能欠佳,其极限氧指数(LOI)只有19.8,它的易燃性及离火持续自燃性已不能满足很多领域日益严格的安全和环保需求。目前,提高环氧树脂阻燃效果的最常见方法,是将含有卤素的阻燃剂引入到环氧树脂当中,该方法操作简单、效果明显;但在燃烧和高温过程中会产生大量烟雾和具有腐蚀性的卤化氢气体,污染环境,影响人类的身心健康。

美国、英国、挪威、澳大利亚等国家已颁布或制定法令,对某些制品强制性进行燃烧毒性测试,或对使用过程中所释放的酸性气体的浓度进行强制性规定。因此,无卤、低毒、低烟、环保已成为当今世界阻燃制品的发展趋势。含磷类的阻燃树脂在受热或燃烧过程中一般只产生磷酸、聚磷酸和水蒸气等,其毒性和腐蚀性烟雾均低于含卤阻燃树脂,加之结构中P2O2C键或P2C键的特殊性和稳定性,含磷阻燃剂兼有良好的增塑效果。同时有机含磷环氧树脂作为一种新型的阻燃剂,具有耐溶出、难迁移、不易扩散和优良的熔流速率,具有较高的阻燃效率、优异的热稳定性,又能使被阻燃材料保持良好的物理机械性能,不起霜、透明性好。反应型含磷阻燃剂用量更少,可使材料的阻燃性能、阻燃持久性进一步提高,而对材料本身的热性能及力学性能等影响很小。能够满足日益严格的环保和行业需求。

反应型含磷阻燃环氧树脂的制备可以从改性环氧树脂预聚体和固化剂两个方向来实现。

反应型含磷阻燃环氧树脂用作阻燃剂,将含磷基团引入环氧树脂预聚体的分子主链或具有三维网络的固化剂结构中,能使环氧树脂获得持久优异的阻燃性能,热学性能受负面影响较小,有很强的热稳定性,阻燃效率高,阻燃持久,用量少,且不会产生有毒有害气体,符合世界阻燃剂领域无卤、绿色、环保的发展趋势。反应型含磷阻燃环氧树脂在不久的将来将取代目前的含卤环氧树脂。采用阻燃协同技术,可以进一步增强阻燃性能或减少阻燃剂的用量。随着市场竞争的加剧,科研实力的提高以及人类环保意识的增强,可以预见反应型含磷阻燃环氧树脂的发展及应用前景将十分广阔。

 

 

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