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含磷本质阻燃高聚物研究新进展

2016-01-05 点击数:696
这一领域不断取得最新研究进展,包括本质阻燃环氧树脂、聚酰胺、聚酰亚胺及聚氨酯等,均为分子主链或侧链带含磷基团的无卤型高聚物。其合成方法及性能如 何?日前,并认为’含磷本质阻燃高聚物研究’有进展。本质阻燃高聚物阻燃效能持久,不存在挥发、溶出及迁移的问题,且可实现分子内协同阻燃效应又为环境兼 容,故近年日益崭露头角。

这类材料应具有优异的热氧化稳定性、良好的阻燃性,对人类健康及环境无毒害性或低毒,在高温下能保持足够的强度,价格可为用户承受,且相对易于加工和回收等性能。可以预计在不远的将来,由于厂商的自愿行为和相关立法,卤系阻燃剂及其阳燃的高分子材料的用量将会有所减少。
进入21世纪,环保及阻燃均对天然及合成高聚物的使用提出了更严格的要求,采用常规阻燃剂以降低高聚物可燃性的方法受到环保法规的限制。为了同时满足阻燃标准及环保法规的规定,开发新型无卤阻燃高分子材料势在必行。

近 期人们正在致力于研究—些无卤的本质阻燃高聚物。这类高聚物不需阻燃处理,即可满足严格的防火要求且对环境友好。与常规阻燃高聚物相比,本质阻燃高聚物不 存在阻燃剂挥发、溶出、迁移和渗出问题,且在阻燃元素含量相同的情况下,阻燃效率较高和持久。特别是在这类高聚物分子中同时引入多种阻燃元素,可产生分子 内协同阻燃效应,它比多种阻燃剂物理混合所产生的协同阻燃效应更佳。目前本质阻燃高聚物还由于合成、加工及价格等方面的局限,大多仍处于实验室研制阶段, 但它代表阻燃高分子材料的发展方向值得关注。

关于本质阻燃环氧树脂,目前主要包括分子中含DOPO侧基的阻燃环氧树脂、分子中 含磷酸酯基的阻燃环氧树脂2类。分子中含侧基的阻燃环氧树脂关键在’DOPO’,DOPO的学名是9,10-二氢-9-氧杂-10-磷酰杂菲。DOPO分 子中含活泼氢,它能作为反应中心与一系列的官能团反应,可制得一系列以DOPO为基的二元酚,令后者再与双酚A型环氧树脂反应,则可将DOPO引入树脂侧 链制得含磷本质阻燃环氧树脂。这种树脂可用一般的固化剂(如二氨基二苯基甲烷,DADPM)固化,所得固化树脂中磷质量分数2%的阻燃效果,可与溴化环氧 树脂中溴质量分数16%的相当。以DOPO合成的另一些二元酸及二元胺可作为环氧树脂的固化剂,采用这类固化剂固化一般的环氧树脂,也可赋予树脂本质阻燃 性,如果以其固化含磷环氧树脂,则树脂的磷含量、成炭率及LOI可进一步提高。

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