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DOPO改性不饱和聚酯树脂的制备及其阻燃性能研究开题报告

 2021-02-22 11:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

upr 不饱和聚酯树脂是一种重要的热固性树脂,具有优良的机械性能、电性能和耐化学腐蚀性能,可常温常压固化,原料易得,加工工艺简便,广泛应用于建筑、防腐、汽车、电子器件等。但upr 与大多数碳氢化合物一样,具有很高的可燃性。它的氧指数低,仅为 19,燃烧时产生大量的有害浓烟。易燃烧成为 upr 应用中潜在的威胁,也限制了它的使用范围。为改善上述缺点,研究人员试图通过在不饱和聚酯树脂中加入阻燃剂以获得良好的阻燃性能。

长期以来,upr 使用的大部分为卤系阻燃剂和无机阻燃剂。含卤阻燃 upr 存在燃烧时生成较多的腐蚀性气体和有毒气体等严重缺点,发生大型火灾时易造成对生命的二次危害。随着环境保护的意识增强,欧盟的 ro hs 法规和 weee 指令以及中国阻燃领域相关环保法规等相继出台,含卤阻燃的 upr 产品也即将被代替。已报道的无卤单独或复合阻燃 upr 的阻燃剂有:三聚氰胺(ma)、红磷(rp)、聚磷酸铵(app)、膨胀石墨、层状硅酸盐纳米粘土、磷(膦)酸酯等,但存在诸如引入量大,影响 upr 的透明性、力学和电性能等缺陷。

国内外已有许多对磷/氮系阻燃剂的研究。材料燃烧过程中,磷/氮阻燃体系不仅具有磷系阻燃剂的气相自由基淬灭作用和凝聚相促进炭化以及强化炭层作用,部分磷/氮系阻燃体系中的含氮结构裂解后形成的不燃性气体(如:氨气)释放后,能够稀释材料表面可燃性气体和氧气的浓度,抑制材料的燃烧强度。dopo是新型阻燃剂中间体,其结构中含有p-h键,对烯烃、环氧键和羰基极具活性,可反应生成许多衍生物;dopo及其衍生物由于分子结构中含有联苯环和菲环结构,特别是侧磷基团以环状o=p-o键的方式引入,比一般的、未成环的有机磷酸酯热稳定性化学稳定性高,阻燃性能更好。dopo及其衍生物可作为反应型和添加型阻燃剂,合成的阻燃剂无卤、无烟、无毒,不迁移,阻燃性能持久。wang 等利用 dopo 衍生物与三聚氰胺衍生物的反应得新型磷氮阻燃odopm-mpn。由于磷氮协同阻燃,odopm-mpn比其他含磷聚合物有更高的 tg、热稳定性和阻燃性。邱勇通过tgic和 dopo 之间的加成反应制备了tgic-dopo。tgic-dopo 在 4,4’-二氨基二苯甲烷(ddm)、dds 以及间苯二胺分别固化的环氧树脂中的应用结果表明,tgic-dopo 在 ep/ddm 体系中的阻燃效率最高,添加 4wt.%的 tgic-dopo就可使 ep/ddm 体系达到 ul94 v-0 级,并获得 35.6%的 loi。

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2. 研究的基本内容与方案


2.1研究基本内容:

材料制备:一步法制备tgic-dopo化合物,将其作为阻燃剂加入upr制得阻燃不饱和聚酯树脂样品;

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3. 研究计划与安排


第1-3周: 查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-7周: 按照设计方案,制备dopo改性不饱和聚酯树脂。

第8-11周: 利用热重分析仪、微型量热仪、极限氧指数仪等研究树脂的热稳定性、燃烧性能和阻燃性能。

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4. 参考文献(12篇以上)


[1]白志满. 新型有机磷化合物的合成及不饱和聚酯的阻燃性能与机理研究[d]. 中国科学技术大学, 2014.

[2]李毅, 唐安斌, 黄杰, 等. 磷腈改性不饱和聚酯树脂的阻燃及耐热性能研究[j]. 绝缘材料, 2014, 47(4): 33-36.

[3]黄君仪. dopo 衍生物阻燃不饱和聚酯树脂的研究[d]. 华南理理工大学, 2010.

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