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环氧树脂阻燃的重要途径―纳米改性技术

文字:[大][中][小] 2014-11-4    浏览次数:1095    

近年来,纳米技术为阻燃性环氧树脂的研究开发提出了新的思路。聚合物的阻燃方式分为气相阻燃与凝聚相阻燃,这2种阻燃方式都是为了减少或阻止燃烧过程中,聚合物发生氧化反应或物理变化的速率来达到阻燃的目的,有机/无机纳米复合材料阻燃性的提高主要是第2种阻燃方式,即凝聚相阻燃。

国外已将商业化双酚A型环氧树脂与商业化MIBK-ST(Nissan Chemical Co.),即含有30~31%质量百分数的,粒径为10~20nm的二氧化硅纳米粒子的MIBK溶液)进行混合,制备二氧化硅质量分数在10~70%的环氧树脂/二氧化硅纳米杂化材料,并研究了该环氧树脂一纳米胶体二氧化硅复合材料的结构与性能的关系。纳米级二氧化硅可以与商业化双酚A型环氧树脂很好的混合,并且可以使用商业化的固化剂进行固化而无需改变固化条件。

使用DDM固化后的环氧树脂复合物具有优良的透明性和混合性,而且其热稳定性得到了改善,固化物的Tg由于胶体氧化硅的增塑效应而有所降低。但纳米级胶状二氧化硅对于环氧树脂体系的成炭率或阻燃性提高帮助不大,固化物的LOI值随着二氧化硅质量分数从0~70%变化不大。他们又进一步使用含磷固化剂亚磷酸二乙酯(DEP)对环氧体系进行固化。研究发现固化物的LOI值有所增大,但是并不明显,也就是纳米级胶状二氧化硅与磷的协同阻燃效应并不明显。

无卤、无磷、无锑阻燃性环氧树脂有着巨大的研究与商业价值,纳米粒子改性环氧树脂是其中的重要组成部分。环境友好型无卤、无锑、无磷环氧树脂复合物研究与开发,面对国外相关电子化学材料的强力冲击,以及来自全球范围内日益高涨的环境保护需求,是必经之路。特别是发展具有自主知识产权的新一代环氧树脂复合物产品具有十分重要的理论与现实意义。这种产品的研制对我国的电子化学品产业发展生死攸关,近年来开展的新型聚酰亚胺、环氧树脂等电子材料的研究工作取得了阶段性成果,希望国内科研部门进一步努力,为我国集成电路产业发展贡献力量。

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