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不同结构含氮阻燃树脂的合成及应用

万胜

  长期以来含卤素阻燃剂以其良好的阻燃效果,广泛用于电气、电器等领域。但经研究发现卤系阻燃剂的聚合物在高温下产生对人体有毒、有害的化合物,而被限制使用。因此无卤无磷阻燃技术是近阶段比较活跃的研究领域之一。氮系阻燃剂是目前无卤阻燃技术中发展比较快的一种。 本文以苯酚、三聚氰胺、甲醛为原材料合成了三种不同结构的含氮酚醛树脂,并对三种不同结构含氮酚醛树脂的配比进行优化。讨论了不同配比、酸值及催化剂对合成反应产物结构的影响,实验结果表明,当酚:醛:三聚氰胺的配比为5:7:2、催化剂为氨水、反应温度控制85~90℃、pH值为8左右时,对位含氮酚醛树脂产率高;当酚:醛:三聚氰胺的配比为10:8:2、催化剂为MgO、温度控制95~100℃、在pH值在6左右时,邻位含氮酚醛树脂产率高;当酚:醛:三聚氰胺的配比为10:10:3、催化剂为Mg(OH)_2、温度控制105~110℃、pH值在10左右时,间位含氮酚醛树脂的产率高。 采用傅立叶红外光谱(FTIR)、对三种含氮酚醛树脂及复合含氮酚醛树脂的结构进行了表征,FTIR分析表明所合成的三种不同结构含氮酚醛树脂的结构符合预期目标。并确立了复合氮酚醛树脂的配比即对位含氮酚醛树脂:邻位含氮酚醛树脂:间位含氮酚醛树脂配比为2:3:5,热失重法(TGA)分析表明复合含氮酚醛树脂耐温度指数172℃。采用复合含氮酚醛与环氧树脂的配比为40:60,根据差示扫描量热仪(DSC)数据确定相应的压制工艺,制备了复合含氮酚醛/环氧树脂玻璃布层压板,测试了其阻燃、机械、电气等性能,结果如下:LOI值为33.5%,第一次离火后燃烧时间为5.1s,第二次离火后燃烧时间为5.6s,达到了UL94V-0级;粘合强度7.564KN,弯曲强度425Mpa;层向击穿电压为47.4kv,常态表面电阻5.33×10~(13)Ω,浸水后表面电阻7.37×10~(11)Ω。综上所述,采用复合含氮酚醛树脂制备层压板具有优异阻燃性能、较高热稳定性、良好机械性能和电气性能。……   
[关键词]:阻燃;无卤;不同结构;含氮酚醛树脂
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:哈尔滨理工大学2011年
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