阻燃改性環(huán)氧樹脂液氧相容性機(jī)理研究.pdf

1、本文通過(guò)對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行阻燃改性，來(lái)提高環(huán)氧樹脂與液氧的相容性，并最終制得與液氧相容的環(huán)氧樹脂。首先通過(guò)對(duì)環(huán)氧樹脂阻燃共混改性研究阻燃改性是否可以提高環(huán)氧樹脂與液氧的相容性，為后續(xù)研究化學(xué)合成阻燃改性環(huán)氧樹脂的液氧相容性提供依據(jù)。研究結(jié)果表明:添加9.0wt.％六溴環(huán)十二烷的雙酚F型環(huán)氧樹脂，經(jīng)固化劑T-31固化后表現(xiàn)出很好的液氧相容性，20次液氧沖擊試驗(yàn)沒有出現(xiàn)敏感性反應(yīng)。
　　再通過(guò)四溴雙酚A與環(huán)氧樹脂中羥基發(fā)生縮合反應(yīng)將阻燃元

2、素溴引入環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu)中，得到溴含量為10.0％和21.20％的改性雙酚A型和改性雙酚F型環(huán)氧樹脂，采用固化劑二氨基二苯甲烷(DDM)和二氨基二苯砜(DDS)固化環(huán)氧樹脂。液氧沖擊試驗(yàn)表明:DDM固化溴含量10.0％的改性雙酚A型環(huán)氧樹脂和DDM固化溴含量21.20％的改性雙酚F型環(huán)氧樹脂是與液氧相容的。借助掃描電鏡分析、XPS光電子能譜分析、熱重分析、氧指數(shù)測(cè)定分析環(huán)氧樹脂與液氧不相容的內(nèi)在原因。
　　對(duì)比發(fā)現(xiàn):固化劑對(duì)環(huán)氧樹

3、脂的液氧相容性影響較明顯，固化劑T-31優(yōu)于593，而固化劑DDM優(yōu)于固化劑DDS。
　　DSC測(cè)試表明經(jīng)DDM和DDS固化的環(huán)氧樹脂，其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度幾乎均高于100℃，而玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度與樹脂液氧相容性之間并無(wú)直接聯(lián)系。
　　試樣沖擊后，C-C/H官能團(tuán)被氧化成C-O-C/H和C=O，并釋放出大量含氧高能自由基·O·等，引起樹脂表面鏈?zhǔn)椒艧岱磻?yīng)，造成樹脂與液氧不相容。然而，對(duì)于溴化環(huán)氧樹脂，由于C-Br鍵較弱，沖擊過(guò)程中樹

4、脂吸熱使C-Br鍵斷裂并釋放大量Br·自由基來(lái)捕獲因環(huán)氧樹脂熱分解所產(chǎn)生的高能自由基H·、HO·、O·，從而切斷自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，促進(jìn)環(huán)氧樹脂與液氧相容。
　　環(huán)氧樹脂中溴含量越高，樹脂的極限氧指數(shù)也就越高。同一樹脂體系（相同的被改性樹脂、相同固化劑），極限氧指數(shù)越高，樹脂體系的液氧沖擊敏感性就越低。化學(xué)合成改性環(huán)氧樹脂表現(xiàn)出典型的脆性材料的性質(zhì)。同一種樹脂，DDM固化后的樹脂抗拉強(qiáng)度高于DDS固化的。同一種固化劑，溴量21.20％