【地坪網資訊】先前研究中用含磷固化劑來提高雙酚A型環氧樹脂(DGEBA)的阻燃性能,這些固化劑中磷和氮的協同作用能夠顯著提高雙酚A環氧樹脂固化體系的阻燃性。這種氮和磷的協同作用很可能來源于中間態的P-N鍵,因為這些中間態鍵更容易生成磷酸酯產物而非不含氮的磷化物,導致環氧樹脂燃燒時碳含量的增大。含磷胺類固化劑固化DGEBA能夠800℃下產物的無氧碳含量。然而這種固化體系的開始降解溫度有所下降。與酰亞胺官能團共同使用通常能提高這類固化劑固化環氧樹脂的熱穩定性。為了提高環氧樹脂固化體系的熱穩定性,專家用3-苯胺-二甲基氧化磷(BAP)和芳香族四羧酸二酐合成了含磷氨基-羧基胺類固化劑。這些氨基-羧基基團在環氧樹脂的固化溫度(如200℃)下,能夠轉化成酰亞胺單元。
一、引言
先前研究中用含磷固化劑來提高雙酚A型環氧樹脂(DGEBA)的阻燃性能。這些固化劑中磷和氮的協同作用能夠顯著提高雙酚A環氧樹脂固化體系的阻燃性。這種氮和磷的協同作用很可能來源于中間態的P-N鍵,因為這些中間態鍵更容易生成磷酸酯產物而非不含氮的磷化物,導致環氧樹脂燃燒時碳含量的增大。含磷胺類固化劑固化DGEBA能夠800℃下產物的無氧碳含量。然而這種固化體系的開始降解溫度有所下降。與酰亞胺官能團共同使用通常能提高這類固化劑固化環氧樹脂的熱穩定性。為了提高環氧樹脂固化體系的熱穩定性,我們用3-苯胺-二甲基氧化磷(BAP)和芳香族四羧酸二酐合成了含磷氨基-羧基胺類固化劑。
這些氨基-羧基基團在環氧樹脂的固化溫度(如200℃)下,能夠轉化成酰亞胺單元。如果BAP中的側甲基被苯環取代,固化體系的熱穩定性將進一步提高。因此,有必要合成多官能度的氨基-酸基胺類固化劑,合成這些固化劑的原材料可以是三苯胺氧化磷(TAP)和1,2,4,5-苯四甲酸二酐(P),4,4’-六氟異丙基二鄰苯二甲酸酐(F),3,3’,4,4’一四羧酸二酐二苯甲酮(B)。在下文中以上磷化氨基-酸基胺類固化劑簡稱為TP,TF和TB。這些磷化胺類固化劑中氨基-酸基基團在環氧樹脂的通常固化溫度下(如200℃)能夠轉化成酰亞胺官能團。
二、實驗部分
1、原材料
雙酚A環氧樹脂(DGEBA,GradeLY556,環氧當量177,HindustanCibaGeigyLtd.);N,N,-二甲基乙酰胺(DMAc)(CDH);N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)(Merck);4,4’-二氨基二苯磺酰(D),(Fluka);石油醚(S.D.FineChemicals);以上材料使用前未經任何提純處理。醋酸酐(BDF)經過蒸餾提純處理;芳香四羧酸二酐B(Aldrich),F(HoechstChemicals)和P(Flu.ka)通過在醋酸酐中回流并重結晶提純。含磷胺類固化劑TAP由實驗室合成制得。
2、氨基-羧基胺的合成
含磷化胺的氨基-羧基分子鏈可以通過室溫溶液縮聚方法制得。
在充分攪拌的三氨基TAP(1.33mol)的DMF溶液中逐滴加入芳香四羧酸二酐P/B/F(1mol)的DMF溶液。滴加完畢后反應液在室溫(30~32℃)下繼續攪拌3h。然后溶液在強烈攪拌條件下加入冰水以得到磷化胺的沉淀。將沉淀的固體過濾,用蒸餾水和丙酮洗滌后在真空干燥箱中干燥,得到磷化胺類固化劑。
3、表征
通過元素分析方法和氨當量測試方法對改性胺進行表征。