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        環氧樹脂阻燃的重要途徑―納米改性技術

        2019/11/8

        近年來,納米技術為阻燃性環氧樹脂的研究開發提出了新的思路。聚合物的阻燃方式分為氣相阻燃與凝聚相阻燃,這2種阻燃方式都是為了減少或阻止燃燒過程中,聚合物發生氧化反應或物理變化的速率來達到阻燃的目的,有機/無機納米復合材料阻燃性的提高主要是第2種阻燃方式,即凝聚相阻燃。

        國外已將商業化雙酚A型環氧樹脂與商業化MIBK-ST(Nissan Chemical Co.),即含有30~31%質量百分數的,粒徑為10~20nm的二氧化硅納米粒子的MIBK溶液)進行混合,制備二氧化硅質量分數在10~70%的環氧樹脂/二氧化硅納米雜化材料,并研究了該環氧樹脂一納米膠體二氧化硅復合材料的結構與性能的關系。納米級二氧化硅可以與商業化雙酚A型環氧樹脂很好的混合,并且可以使用商業化的固化劑進行固化而無需改變固化條件。

        使用DDM固化后的環氧樹脂復合物具有優良的透明性和混合性,而且其熱穩定性得到了改善,固化物的Tg由于膠體氧化硅的增塑效應而有所降低。但納米級膠狀二氧化硅對于環氧樹脂體系的成炭率或阻燃性提高幫助不大,固化物的LOI值隨著二氧化硅質量分數從0~70%變化不大。他們又進一步使用含磷固化劑亞磷酸二乙酯(DEP)對環氧體系進行固化。研究發現固化物的LOI值有所增大,但是并不明顯,也就是納米級膠狀二氧化硅與磷的協同阻燃效應并不明顯。

        無鹵、無磷、無銻阻燃性環氧樹脂有著巨大的研究與商業價值,納米粒子改性環氧樹脂是其中的重要組成部分。環境友好型無鹵、無銻、無磷環氧樹脂復合物研究與開發,面對國外相關電子化學材料的強力沖擊,以及來自全球范圍內日益高漲的環境保護需求,是必經之路。特別是發展具有自主知識產權的新一代環氧樹脂復合物產品具有十分重要的理論與現實意義。這種產品的研制對我國的電子化學品產業發展生死攸關,近年來開展的新型聚酰亞胺、環氧樹脂等電子材料的研究工作取得了階段性成果,希望國內科研部門進一步努力,為我國集成電路產業發展貢獻力量。

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