近5年來以9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物為中間體制備新型無鹵阻燃劑、阻燃型環(huán)氧樹脂固化劑和 無鹵阻燃環(huán)氧樹脂的研究新進展，并通過UL94、極限氧指數(shù)(LOI)和成炭率等阻燃性能參數(shù)對它們的阻燃性能進行了評價。這些具有環(huán)境友好、低毒低煙和 高效阻燃等優(yōu)點的固化劑和環(huán)氧樹脂，對于開發(fā)高性能復(fù)合材料以及拓展環(huán)氧樹脂在電子電氣和航天航空領(lǐng)域的應(yīng)用范圍具有深遠意義。
環(huán)氧樹脂以其優(yōu)異的綜合性能廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，尤其在電子電氣領(lǐng)域，已成為目前最為重要的電子化學(xué)材料之一。然而它又 是一種易于燃燒的材料，所以對于提高其阻燃性能的研究一直是國內(nèi)外研究者關(guān)注的熱點。隨著人們對于環(huán)境保護和人體健康的重視，對電子電氣又提出了無鹵化的 要求，如何得到無鹵、低毒、少煙、高效的阻燃劑成為人們關(guān)注的重點。其中最引人注目的是關(guān)于9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物 (DOPO)及其衍生物的研究。
DOPO作為一種有機磷酸酯類化合物，其結(jié)構(gòu)中含有活潑的O=P-H鍵，對烯基、環(huán)氧鍵和羰基具有很高的加成活性，可反應(yīng)生成多種 衍生物[1]。DOPO衍生物具有活性基團，既可以作為固化劑參與基體樹脂固化，也可以通過向其引入環(huán)氧基制備本質(zhì)阻燃環(huán)氧樹脂。由于是通過化學(xué)反應(yīng)將磷 原子嵌入分子鏈中構(gòu)成新的分子整體，所以它能在提高環(huán)氧樹脂的阻燃性、熱穩(wěn)定性和有機溶解性的同時，對環(huán)氧樹脂的機械性能的惡化影響較小。而且近些年眾多 研究表明[2-5]，DO-PO及其衍生物作為一種新型環(huán)保阻燃劑，除了具有無鹵、低毒、無煙等特點，還具有很高的阻燃效率。環(huán)氧樹脂體系中磷含量低于 2%時即可達到UL-94V-0阻燃級別，而鹵素含量需達到9%~23%才能達到同樣效果。因此，無論從環(huán)境保護要求還是降低成本來看，DOPO類阻燃體 系都具有很大的優(yōu)勢，其市場前景廣闊，意義重大。
筆者對近年來國內(nèi)外關(guān)于DOPO型無鹵阻燃環(huán)氧樹脂體系研究的新成果進行了綜述，并對DOPO型環(huán)氧樹脂體系研究的前景進行了展望。
DOPO型環(huán)氧樹脂材料具有良好的熱穩(wěn)定性、較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、較低的熱膨脹系數(shù)和優(yōu)異的阻燃性能，是一種無鹵、低煙、無毒的 環(huán)保型材料，具有廣闊的發(fā)展前景。然而，由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，大多數(shù)的DOPO衍生物的添加還是會對體系的綜合性能造成或多或少的負面影響。因此，應(yīng)進一 步加強高性能無鹵阻燃環(huán)氧樹脂體系的研究，尤其從以下方面著手：
(1)對于添加型阻燃劑，應(yīng)從高熱穩(wěn)定性，較高單位含磷量和提高與環(huán)氧樹脂的相容性進行研究。
(2)對于含磷固化劑，應(yīng)針對其本身及其固化通用環(huán)氧樹脂體系中的磷含量較低的缺點，努力提高其磷含量或配合其他阻燃劑使用。
(3)深入對磷-氮、磷-硅、以及磷元素與其它元素在阻燃行為中的協(xié)同效應(yīng)的研究。
(4)探索較低成本的含磷本質(zhì)阻燃環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)工藝，真正實現(xiàn)無鹵阻燃環(huán)氧樹脂的工業(yè)化應(yīng)用。
丙烯酸甲酯-醋酸乙烯酯共聚物乳液涂料又稱醋丙乳液涂料,是一種用醋酸乙烯酯改性的丙烯酸系共聚乳液涂料,由于在共聚物中引入醋酸乙烯酯鏈段,提高了涂膜的柔順性、耐堿性和耐污性。這種涂料可供水泥、砂漿、木材、混凝土底材的涂裝,在乳液涂料中占有很大的比例,是一種具有發(fā)展前途的乳液涂料]。但其也存在耐寒、耐水、耐熱性較差的缺陷,限制了使用范圍。將丙烯酸甲酯-醋酸乙烯酯共聚物插層到改性的蒙脫土片層間,不但能提高其力學(xué)性能,同時由于蒙脫土特殊的二維片層結(jié)構(gòu)賦予復(fù)合材料較好的熱力學(xué)穩(wěn)定性。
本研究的目的就是將丙烯酸甲酯-醋酸乙烯酯共聚物乳液涂料和有機改性蒙脫土復(fù)合,制備一種新型、環(huán)保、阻燃效率高的阻燃涂料。
利用乳液插層聚合法合成的醋丙/蒙脫土復(fù)合阻燃涂料,涂膜機械性能較好,而且對涂膜外觀、黏度等不會造成影響。通過與國家阻燃清漆標準的比較,該涂料能達到阻燃清漆的國家標準。因此通過蒙脫土制備醋丙/蒙脫土復(fù)合阻燃涂料,是一種很有前途的阻燃改性方法。
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