固体超强酸与蒙脱土改性聚磷酸铵协同阻燃环氧树脂

作者：陈学习; 万梅; **^*; 高明; 仪德启; 王彦霞

来源：高分子材料科学与工程, 2021, 37(04): 49-62.

DOI：10.16865/j.cnki.1000-7555.2021.0116

• 阻燃
• 环氧树脂
• 固体超强酸
• 锥形量热仪测试

将固体超强酸(SO42--MXOY)与蒙脱土改性聚磷酸铵(AM)进行复配,协同阻燃环氧树脂(EP)。通过热重分析(TGA)、极限氧指数(LOI)和锥形量热(CCT)研究3种SO42--MXOY(SO42--Fe2O3,SO42--ZrO2和SO42--TiO2)对EP热性能和阻燃性能的影响。结果表明,与EP/AM相比,加入固体超强酸后,样品的初始分解温度、最大失重率温度和燃烧热释放降低;LOI值和TG残碳率升高。说明SO42--MXOY加强了AM作为膨胀阻燃剂酸源的催化能力,促进EP/AM的分解、脱水和成炭,SO42--MXOY与AM之间存在阻燃协同作用。其中EP/AM/(SO42--TiO2)的残炭量(26.22%)最高,LOI值(28.4%)最大,热释放速率峰值(PHRR)、总热释放量(THR)、CO产率和CO2产率也最低,而且其防火性能指数比EP/AM提高了56%,火灾蔓延指数降低了44%,且扫描电镜表明EP/AM/(SO42--TiO2)的残炭结构也更连续和致密,有效地阻止了气体交换和热量传递。

• 单位
  北京理工大学; 华北科技学院