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不饱和聚酯树脂的高效阻燃体系

发布时间:2016-07-18

不饱和聚酯(UP)树脂被广泛用作纤维增强复合材料的基体材料。此外,UP树脂作为现代许多工程应用中一种传统材料的替代品,这是因为其具有优良的加工性能,成本低并且力学性能突出。在固化UPs的过程中,苯乙烯作为稀释剂和一种交联剂。然而,苯乙烯本身具有较高的易燃性。再加上UP固化过程所需的苯乙烯含量很高,这意味着UPs将与强大的火灾风险相关,因此它的应用受到了很大的限制。在降低UPs火灾风险的尝试中,对各种各样的阻燃剂进行了研究。例如,含卤素化合物是用于UP的最常用阻燃剂。然而,在这些含卤化合物的燃烧过程中,会释放高毒性和腐蚀性的气体。在一些应用领域,这样的材料作为阻燃剂的使用已被限制。作为替代的阻燃剂,含磷材料最近一直在吸引了大量的关注。
 
 将气相机制和凝聚相机理结合起来,可以提高阻燃性能。事实上,含有聚磷酸铵(APP)的含磷复合物主要体现凝聚相的行为并且对于许多聚合物来说,是一种高效的阻燃剂。相反,次磷酸铝(AHP)表现出主要是在气相。纯UP样品高度易燃,表现出相对较低的LOI并且无UL 94等级。 UP/APP复合材料的LOI值随着APP的加入而增加,但需要较高含量的APP。为了减少样品中APP的含量,在不降低阻燃性能的前提下,我们在 UP/APP系统中引入了AHP。如表1所示,我们发现UP/APP/AHP复合材料比UP和UP/APP复合材料具有更好的阻燃性能,即我们获得UL 94 V-0级(燃烧停止在10秒以内)和增加的LOI值(高达34.8%)。因此我们的研究结果表明,APP和AHP相结合可以获得比APP更好的阻燃性能。
,在UP基体中引入APP与AHP会使得阻燃性得到增强。我们相信,我们的凝聚相APP)和气相(AHP)阻燃剂的组合会在提高聚合物的阻燃效率中起着关键的作用。我们的工作表明了一种新的有效的提高UP阻燃性能的方法,但也应该促进高效阻燃聚合物体系的研究进一步发展。

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