纳米Al2O3对含磷环氧树脂体系的性能影响

玻璃钢/复合材料 ›› 2017, Vol. 0 ›› Issue (10): 41-45.

纳米Al₂O₃对含磷环氧树脂体系的性能影响

李道成,王钧^*,霍思奇,张斌

武汉理工大学,武汉430070

收稿日期:2017-03-09 出版日期:2017-10-20 发布日期:2017-10-20
通讯作者: 王钧(1963-),男,教授,主要研究方向为聚合物基复合材料,wgdfrp@whut.edu.cn。
作者简介:李道成(1990-),男,硕士研究生,主要研究方向为环氧树脂阻燃改性。
基金资助:
国家自然科学基金(51373129,51672201)

THE INFLUENCE OF NANO-Al₂O₃ ON THE PROPERTIES OF PHOSPHORUS-CONTAININGFLAME RETARDED EPOXY RESINS

LI Dao-cheng, WANG Jun^*, HUO Si-qi, ZHANG Bin

Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China

Received:2017-03-09 Online:2017-10-20 Published:2017-10-20

摘要/Abstract

摘要： 研究了以纳米Al₂O₃作为协同阻燃剂,对EP/DOPO和EP/HPCTP树脂固化物阻燃性能的影响。通过热重分析测试(TGA)、动态热机械分析测试(DMA)、氧指数测定(LOI)及垂直燃烧测试(UL-94)重点探讨了树脂固化物的耐热及阻燃性能。测试结果表明,含磷阻燃剂有助于提高环氧树脂固化物的阻燃性能,但会降低其玻璃化转变温度(T_g)。随着纳米Al₂O₃的加入,残炭率(800 ℃)、极限氧指数(LOI)得到进一步的提高,并且能够在一定程度上提升树脂固化物的玻璃化转变温度(T_g)和初始热裂解温度(T_5%)。

关键词: 环氧树脂, 阻燃性能, 含磷阻燃剂, 纳米Al₂O₃

Abstract: In this work, nano-Al₂O₃ was used as the synergistic flame retardant to study its influence on the flame retardancy of the EP/DOPO and EP/HPCTP thermosets. The thermal stability and flame retardancy of the neat EP and flame retarded EP thermosets were studied by thermogravimetric analysis (TGA), dynamic thermomechanical analysis (DMA), limiting oxygen index (LOI) and UL-94 vertical burning test. The results indicated that the phosphorus-containing flame retardant (DOPO or HPCTP) contributed to improving the flame retardancy of the cured EP resins. However, it will result in the decrease of the T_g of the cured EP resins. Nevertheless, Nano-Al₂O₃ not only increased the char yield at 800 ℃ and LOI of the cured EP resins, but also improved the T_g and onset decomposition temperature of the cured EP resins to some extent. When the content of nano-Al₂O₃ was 4% in the cured EP resins, the LOI of EP-DOPO-Al₂O₃-4phr and EP-HPCTP-Al₂O₃-4phr achieved 36.4% and 41.0%, and UL-94 V-0 rating was obtained, which indicated that nano-Al₂O₃ was an effective synergistic flame retardant to improve the flame retardancy of the EP/DOPO and EP/HPCTP thermosets.

Key words: epoxy resin, flame retardancy, phosphorus-containing flame retardant, Nano-Al₂O₃

中图分类号:

TB332

李道成,王钧,霍思奇,张斌. 纳米Al₂O₃对含磷环氧树脂体系的性能影响[J]. 玻璃钢/复合材料, 2017, 0(10): 41-45.

LI Dao-cheng, WANG Jun, HUO Si-qi, ZHANG Bin. THE INFLUENCE OF NANO-Al₂O₃ ON THE PROPERTIES OF PHOSPHORUS-CONTAININGFLAME RETARDED EPOXY RESINS[J]. Fiber Reinforced Plastics/Composites, 2017, 0(10): 41-45.

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