阻燃(五)耐高温及阻燃2
Chin-LunsChians等人用双酚A和四乙氧基硅烷通过溶液凝胶过程合成一种有机-无机混合物。溶胶~凝胶法能成功地把硅和磷与环氧交联网络结合在一起,从而提高其阻燃性能。改性后的环氧树脂体系起始失重温度降低(含磷组分分解),但是氮氛下高温残碳率增加明显,在600℃和800℃时分别为36%和31%(未改性的只有19%和14.8%),LOI值从24提高到32。
ChuanShaoWu通过马来酰亚胺固化磷/氮和硅/氮环氧树脂体系,并用热分析法对其热稳定性进行了较详细的研究。研究表明,在氮氛中,所有含磷的环氧树脂的起始分解温度都较不含磷的低,因为含磷基团在较低的温度下分解,相比较,含硅和马来酰亚胺基团并没有改变环氧树脂的起始分解温度(IDT)。另一方面,禽硅基团的引入大大提高了完全分解温度(IPDT),对于双酚A型环氧树脂体系(BE188),其IPDT随着硅含量的增加而升高。对于甲酚甲醛型酚醛环氧树脂体系(CNE200),IPDT随着硅含量的增加而降低,原因可能是挥发性的三苯基硅氧烷基团的引入造成的。
另外,磷和马来酰亚胺基团的引入增加了有机物含量,降低了IPDT。苯酚甲醛型酚醛捌脂(PFN)的固化物在800℃的残碳率高达50.5%,IPDT可达到1769.6℃,可用作耐高温结构材料。在空气中,IDT变化小大,但是IPDT有较大的变化,磷组分的加入提高了IPDT,此结果恰好和氮氛中相反,因为磷可在高温时形成残碳层,延缓其继续燃烧过程。
(五)马来酰亚胺改性
马来酰亚胺可以提高树脂的耐高温性能,改性的途径有用聚双马来酰亚胺和环氧树脂反应交联形成互穿网络(IPN),用含酰亚胺基团的固化剂固化环氧树脂,用热塑性的聚酰亚胺或聚酰亚胺官能团和环氧树脂共混等3种。这些方法的主要缺点是酰亚胺组分和环氧树脂的相容性差,加工成型比较困难。另一方向,把酰亚胺基团引入环氧树脂主链上的工作是现在研究的热门领域。