環(huán)氧固化劑暴曬變色了,環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的電絕緣性,粘接性,固化后收縮率小,吸濕率低等優(yōu)點,因此它廣泛應(yīng)用于膠黏劑、涂料,印刷線路板,封裝料等領(lǐng)域[1-4]。但環(huán)氧樹脂易燃燒,會釋放出有毒氣體,對環(huán)境和人的生命安全造成極大威脅。因此提高環(huán)氧樹脂的阻燃性能是一個迫切需要解決的課題。
根據(jù)磷-氮協(xié)同阻燃機理[5-6],向體系中引入磷-氮元素,能有效得提高材料的阻燃性能,并且產(chǎn)生的氣體無鹵、無毒、低煙,是一種理想的阻燃材料[7-8]。本文采用三聚氰胺、含磷單體、苯酚和甲醛制備酚醛樹脂,并以這種含磷含氮酚醛樹脂作為環(huán)氧樹脂的固化劑,研究其固化體系的耐熱性能和阻燃性能。環(huán)氧固化劑暴曬變色了!
1.實驗部分
1.1原料
苯酚,化學(xué)純,上海凌峰化學(xué)試劑有限公司;甲醛,化學(xué)純,上海凌峰化學(xué)試劑有限公司;三聚氰胺,化學(xué)純,上海凌峰化學(xué)試劑有限公司;含磷單體,工業(yè)級;F51環(huán)氧樹脂,工業(yè)級,上海樹脂廠;三苯基膦,化學(xué)純,上海凌峰化學(xué)試劑有限公司。
1.2儀器與測試
1.2.1固化度的測定
將固化物研磨成粉末,取1g粉末用過濾紙包好后放入索式提取裝置內(nèi),用丙酮回流淋洗抽提一定時間,抽提結(jié)束后將粉末放在烘箱干燥后稱重(記作W1),固化度按以下公式計算:
K=(W1/1)*100%
1.2.2紅外分析
采用Nicolet5700傅里葉變換紅外光譜儀,掃描次數(shù)32次,分辨率4cm-1,掃描波數(shù)范圍400-4000cm-1采用KBr壓片。
1.2.3DSC分析
采用TA-Q2000,氮氣氣氛,流量為40ml/min,升溫速率為10℃/min,溫度范圍為室溫到300℃。
1.2.4TGA分析
采用Mettler-ToledoTGA/SDTA851e高溫?zé)岱治鰞x,氮氣氣氛,流量為40ml/min,升溫速率為10℃/min,溫度范圍為室溫到700℃。
1.2.5阻燃性能的測定
開啟水平垂直燃燒測定儀并調(diào)節(jié)火焰高度至20mm,將樣品在外焰上點燃30s.然后移出樣品,記錄樣品自熄時間,同一樣品需測定五次自熄時間取其平均值。
1.3含磷含氮酚醛樹脂的合成
將含磷單體和三聚氰胺按一定比例加入至三口燒瓶中,再加入一定量的苯酚,升溫保持在70~75℃,反應(yīng)約30分鐘后,加入一定量的甲醛溶液。升溫保持在100℃,反應(yīng)2小時后轉(zhuǎn)入真空脫水干燥,緩慢升溫至160℃,保溫抽真空30分鐘,出料并冷卻至常溫,得到黃色固體樹脂。
1.4酚醛/環(huán)氧體系固化物的制備
向含磷含氮酚醛樹脂中加入不同質(zhì)量的線性酚醛樹脂,其中含磷含氮酚醛樹脂與線性酚醛樹脂的質(zhì)量比分別是0/100,25/75,50/50,75/25,100/0。制備的酚醛樹脂與環(huán)氧F51樹脂按等環(huán)氧當量配比,以三苯基膦作為固化促進劑,加入量為總質(zhì)量的0.3%。將酚醛樹脂、F51環(huán)氧樹脂,三苯基膦倒入模具中,放入鼓風(fēng)烘箱中在130℃下混合均勻。然后,按照160℃/2h,180℃/2h,200℃/2h的固化工藝進行固化,最后得到棕色固化物。
1.5UL94-V0阻燃樣條的制備
環(huán)氧固化劑暴曬變色了有兩種阻燃樣條需要制備,第一種為含磷含氮酚醛固化F51;第二種為Al(OH)3改性的含磷含氮酚醛固化F51。其制備方法如下。
(1)將線性酚醛樹脂和含磷含氮酚醛樹脂分別與F51環(huán)氧樹脂按照等環(huán)氧當量配比,以三苯基膦為固化促進劑,加入量為總質(zhì)量的0.3%;混合均勻后分別溶解于丙酮,將配好的膠液涂抹在纖維布上,然后按照層壓工藝壓制成板材。將板材按照12cm×12mm×2.5mm尺寸裁成測試樣條;
(2)向含磷含氮酚醛/環(huán)氧體系中加入Al(OH)3,Al(OH)3占體系的質(zhì)量比分別是5%,10%,以三苯基膦為固化促進劑,加入量為總質(zhì)量的0.3%;混合均勻后分別溶解于丙酮,將配好的膠液涂抹在纖維布上,然后按照層壓工藝壓制成板材。將板材按照12cm×12mm×2.5mm尺寸裁成測試樣條。