含硫功能聚磷腈微纳米球的合成及其在环氧树脂阻燃中的应用

作者：贺梦; 张冲; 郭晓东; 王馨; 马淑曼; 刘雄...磷腈微纳米球阻燃环氧树脂功能性微观结构复合材料

摘要：以六氯环三磷腈(HCCP)、4,4’-二羟基二苯硫醚(TDP)为原料合成了一种环交联型的聚磷腈(PTP)微纳米球,并将其加入到环氧树脂(EP)中制备成PTP微纳米球/EP(PTP/EP)复合材料,研究其阻燃性能。采用FTIR和SEM对PTP微纳米球进行表征;TG分析考察PTP/EP复合材料的热稳定性;极限氧指数(LOI)和锥型量热分析(CONE)对PTP/EP复合材料进行阻燃性能测试。研究结果表明,PTP微纳米球具有不溶不熔的特性,粒径在500nm~3μm之间,且拥有优异的热稳定性和成炭性,起始热分解温度高达453.2℃,800℃残炭为74.3%。PTP微球的加入显著提高了EP的阻燃性能。当PTP微纳米球添加量仅为5wt%时,PTP/EP的热释放速率峰值降低了55.43%;LOI值从纯EP的25.6%提高到了30.4%。PTP微球的加入还提高了EP的力学性能。PTP微纳米球因其不溶不熔的特点在EP中充当增强剂,在受热燃烧时充当高效的阻燃剂。本研究为功能性阻燃剂的研发提供了新思路。

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