本体阻燃光固化树脂的制备及其性能研究
DOPO型无卤阻燃环氧树脂体系研究

DOPO型无卤阻燃环氧树脂体系研究环氧树脂以其优异的综合性能广泛应用于国民经济的各个领域,尤其在电子电气领域,已成为目前最为重要的电子化学材料之一。
然而它又是一种易于燃烧的材料,所以对于提高其阻燃性能的研究一直是国内外研究者关注的热点。
随着人们对于环境保护和人体健康的重视,对电子电气又提出了无卤化的要求,如何得到无卤、低毒、少烟、高效的阻燃剂成为人们关注的重点。
其中最引人注目的是关于9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物的研究。
DOPO作为一种有机磷酸酯类化合物,其结构中含有活泼的O=P-H键,对烯基、环氧键和羰基具有很高的加成活性,可反应生成多种衍生物[1]。
DOPO衍生物具有活性基团,既可以作为固化剂参与基体树脂固化,也可以通过向其引入环氧基制备本质阻燃环氧树脂。
由于是通过化学反应将磷原子嵌入分子链中构成新的分子整体,所以它能在提高环氧树脂的阻燃性、热稳定性和有机溶解性的同时,对环氧树脂的机械性能的恶化影响较小。
而且近些年众多研究表明[2-5],DO-PO及其衍生物作为一种新型环保阻燃剂,除了具有无卤、低毒、无烟等特点,还具有很高的阻燃效率。
环氧树脂体系中磷含量低于2%时即可达到UL-94V-0阻燃级别,而卤素含量需达到9%~23%才能达到同样效果。
因此,无论从环境保护要求还是降低成本来看,DOPO类阻燃体系都具有很大的优势,其市场前景广阔,意义重大。
笔者对近年来国内外关于DOPO型无卤阻燃环氧树脂体系研究的新成果进行了综述,并对DOPO型环氧树脂体系研究的前景进行了展望。
1·非反应型DOPO基环氧树脂阻燃剂非反应型DOPO基环氧树脂阻燃剂通常为DOPO与具有活性基团的化合物直接反应得到含磷化合物,该类化合物具有单位含磷量较高,达到阻燃要求时所需添加量较小的优点。
AltstadtV等[4]分别采用3种非反应型DOPO基化合物(DOP-Et,DOP-Et,DOP-Gly)作为双酚A环氧树脂/4,4’-二氨基二苯砜体系的阻燃剂,研究发现这些DOPO基阻燃剂的添加对体系的玻璃化转变温度(Tg)和力学性能没有造成显著影响,当磷含量为2%时即可使体系达到UL-94V-0级别。
光固化树脂的制备工艺及其力学性能分析

光固化树脂的制备工艺及其力学性能分析光固化树脂是一种新型的无溶剂、环保、高效、高精密度粘接、固化和成型材料。
目前已广泛应用于光学、光电、电子、印刷、汽车、轨道交通、电子设备等诸多领域。
光固化树脂在制备工艺和力学性能方面的研究,对于推广其应用、提高产品质量、发展新型材料具有重要意义。
一、光固化树脂的基本原理光固化树脂的固化是在光照作用下完成的。
它包括自由基聚合和环氧树脂开环固化两种方式。
其中自由基聚合是将含有双键的单体置于紫外线下,通过自由基引发聚合反应,最终形成高分子聚合物。
环氧树脂开环固化是将含有环氧基的物质与胺类或酸类催化剂混合,经过光照作用,环氧树脂开环并与胺或酸形成交联结构,从而实现固化过程。
二、光固化树脂的制备工艺1.原料选择光固化树脂的原料种类繁多,适合各种领域应用。
在选择原料的时候要考虑到使用的场合、技术要求等因素,选择性能相对优良的原料发展成为商品。
2.光源选择一般采用紫外线光源或激光光源对光固化树脂进行固化。
选择何种光源应根据产品的性质、结构和设计要求。
不同的光源会对固化效果产生影响,因此要根据不同需要进行选择。
3.配比和混合将制备好的光固化树脂原料按照一定的配比比例混合搅拌均匀。
如果不一次性使用完,应保持混合均匀,防止混沉现象的发生。
4.涂覆方式常用的涂覆方式有喷涂、滚涂、刷涂等。
涂覆的厚度根据产品要求和使用环境进行相应调整。
三、光固化树脂的力学性能分析1.硬度硬度是指材料在受到一定压力后表现出的抗压能力。
硬度的高低直接影响到材料的使用效果,合适的硬度值有利于产品的使用寿命的延长。
2.抗拉强度抗拉强度是指材料在受张力或拉力作用下的抗拉能力。
具有合适的抗拉强度可以提高材料的质量,运用范围以及使用寿命。
3.耐磨性耐磨性是指材料表面在与其它物体作用时不易产生磨损。
良好的耐磨性有助于提高材料的使用寿命和质量。
4.弯曲强度弯曲强度是指材料在承受弯曲作用下抵抗变形的能力。
良好的弯曲强度可以增加材料的适用范围及使用寿命。
DOPO型无卤阻燃环氧树脂体系研究

DOPO型无卤阻燃环氧树脂体系研究环氧树脂以其优异的综合性能广泛应用于国民经济的各个领域,尤其在电子电气领域,已成为目前最为重要的电子化学材料之一。
然而它又是一种易于燃烧的材料,所以对于提高其阻燃性能的研究一直是国内外研究者关注的热点。
随着人们对于环境保护和人体健康的重视,对电子电气又提出了无卤化的要求,如何得到无卤、低毒、少烟、高效的阻燃剂成为人们关注的重点。
其中最引人注目的是关于9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物的研究。
DOPO作为一种有机磷酸酯类化合物,其结构中含有活泼的O=P-H键,对烯基、环氧键和羰基具有很高的加成活性,可反应生成多种衍生物[1]。
DOPO衍生物具有活性基团,既可以作为固化剂参与基体树脂固化,也可以通过向其引入环氧基制备本质阻燃环氧树脂。
由于是通过化学反应将磷原子嵌入分子链中构成新的分子整体,所以它能在提高环氧树脂的阻燃性、热稳定性和有机溶解性的同时,对环氧树脂的机械性能的恶化影响较小。
而且近些年众多研究表明[2-5],DO-PO及其衍生物作为一种新型环保阻燃剂,除了具有无卤、低毒、无烟等特点,还具有很高的阻燃效率。
环氧树脂体系中磷含量低于2%时即可达到UL-94V-0阻燃级别,而卤素含量需达到9%~23%才能达到同样效果。
因此,无论从环境保护要求还是降低成本来看,DOPO类阻燃体系都具有很大的优势,其市场前景广阔,意义重大。
笔者对近年来国内外关于DOPO型无卤阻燃环氧树脂体系研究的新成果进行了综述,并对DOPO型环氧树脂体系研究的前景进行了展望。
1·非反应型DOPO基环氧树脂阻燃剂非反应型DOPO基环氧树脂阻燃剂通常为DOPO与具有活性基团的化合物直接反应得到含磷化合物,该类化合物具有单位含磷量较高,达到阻燃要求时所需添加量较小的优点。
AltstadtV等[4]分别采用3种非反应型DOPO基化合物(DOP-Et,DOP-Et,DOP-Gly)作为双酚A环氧树脂/4,4’-二氨基二苯砜体系的阻燃剂,研究发现这些DOPO基阻燃剂的添加对体系的玻璃化转变温度(Tg)和力学性能没有造成显著影响,当磷含量为2%时即可使体系达到UL-94V-0级别。
光固化阻燃单体、树脂合成及其阻燃机理研究

影像科学与光化学Imaging Science and Photochemistry第37卷第4期2019年7月Vol. 37 No. 4July, 2019http : //www. yxkxyghx. org综述与论文光固化阻燃单体、树脂合成及其阻燃机理研究王庆丰$,闫瑞强(台州学院医药化工与材料工程学院,浙江台州318000)摘要:本文综述了过去十余年间中国科技大学施文芳教授研究组在光固化阻燃技术领域的工作成果,主要包括活性单体、稀释剂、光固化树脂配方等体系,晶类有磷酸酯类单体、含磷丙烯酸 酯、超支化丙烯酸酯树脂、瞬酸酯类单体和树脂、丙烯酸化环状磷睛、甲基丙烯酸化三聚氤胺、含磷环氧单体等十余种。
同时介绍了这些配方体系的合成、性能和应用方法,以及对其热降解、阻 燃性能评价和阻燃机理的研究。
关键词:光固化;阻燃;磷酸酯单体;含磷丙烯酸酯;瞬酸酯单体;超支化doi : 10. 7517/issn. 1674-0475. 190503紫外光固化技术的基础是多官能单体及引发 剂在紫外光照射下发生聚合反应,生成三维交联 的网状高分子材料。
和其它广泛使用的天然与合 成高分子材料类似,紫外光固化生成的材料具有本质易燃性,在外界热源或火源的作用下易被点燃,释放大量的热量、烟雾和有毒气体。
由高分子 材料燃烧造成的火灾每年都有大量报道,火灾的危害性越来越大,造成的财产和生命损失触目惊心,消防安全已成为人们关心的一件大事。
据日 内瓦协会统计数据,美国每年因火灾死亡人数约为3000人,欧洲高达约5000人,火灾造成的财产 损失约占全球GDP 的0. 。
在阻燃高分子材料领域,光固化技术的应用越来越广泛。
因其具有高效、节能、无污染、物理 性能优良等优点,在阻燃要求较高的应用场景中, 光固化技术引起了足够的重视。
通过添加适当的阻燃组分到光固化体系中,可使基体材料获得优 异的阻燃性能。
这些阻燃组分通常为含漠、含磷、含氮、含硅化合物,其中磷-氮体系因具有无卤环 保、协同提效的特性,成为了最热门研究方向。
光固化树脂的阻燃性能如何

光固化树脂的阻燃性能如何光固化树脂是一种具有广泛应用领域的高分子材料,其主要优点是快速固化,形成不易变形的硬质表面。
然而,在实际应用中,光固化树脂的阻燃性能对于一些特定使用场合的要求是非常高的。
因此,本文将探讨光固化树脂实现阻燃性能的方法和原理。
一、光固化树脂的阻燃性能意义在人们的日常生活和工业生产中,火灾不可避免。
对于一些特殊的材料而言,例如电子元器件、汽车零部件等,如果在发生火灾后不能很好地自扑灭,将给生命财产造成极大的威胁。
因此,在材料设计和选择中,防火阻燃是一项至关重要的因素之一。
光固化树脂材料作为一种广泛应用的材料,其在机械加工、电子器件制造、建筑装饰等方面都有着不可替代的作用。
因此,对于光固化树脂材料的防火性能,研究其方法和原理具有重要意义。
二、阻燃原理阻燃材料主要作用是使材料具有一定的自熄性能,有效减缓材料在灼烧过程中所产生的热释放和烟气释放。
阻燃材料可以通过物理、化学和生物等方面的作用来达到防火的目的。
其中物理作用主要是利用所添加的阻燃剂对火的扩散速度进行减缓,从而达到防火的目的;化学作用则是通过阻燃剂的分解反应来防止火的传播和减缓烟气的释放。
光固化树脂材料的阻燃主要是通过化学反应的作用来发生的。
三、光固化树脂阻燃的方式1.加入阻燃剂:通过添加合适的阻燃剂,可以有效提高光固化树脂的阻燃性能。
阻燃剂可以在防火过程中起到很好的物理和化学屏障作用。
例如,氧化铝、石墨、无水铝磷酸等阻燃剂,都可以有效提高光固化树脂的阻燃性能,减缓材料起火的时间,并在燃烧过程中起到阻止燃烧反应的作用。
2.改变材料结构:改变光固化树脂的分子结构,使其具备一定的阻燃性能。
例如,将光固化树脂经过特殊处理后,其分子结构就具备了一定的阻燃机制,从而有效提高了其阻燃性能。
3.制备阻燃复合材料:将阻燃剂和光固化树脂复合起来,可以使材料具有更好的防火性能。
目前,制备防火光固化树脂复合材料的方法已经得到了广泛应用。
四、光固化树脂阻燃性能评估评估光固化树脂的阻燃性能需要综合考虑其燃烧性能、烟气毒性和物理性能等多个方面。
光固化树脂制备与性能探究

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2021年第21期·53·文章编号:2095-6835(2021)21-0053-02光固化树脂制备与性能探究王东1,孟凡旭1,马金玲1,孙振兴2,王树涛1(1.沈阳理工大学装备工程学院,辽宁沈阳110159;2.辽宁北方华丰特种化工有限公司,辽宁抚顺113001)摘要:使用不同种类与含量的稀释单体、不同含量的光引发剂配制光固化树脂配方,研究了以上因素对光固化速率的影响。
研究表明官能度越大固化速率越快,光引发剂含量为4%时固化速率最佳。
关键词:光固化树脂;固化速率;引发剂;单体中图分类号:TQ323文献标志码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2021.21.022随着科技发展、现代工业需求改变,想要在短时间内以最少的人力、物力、财力,更高效地制造出满足工业需求的产品,例如武器装备中的导爆、传爆序列趋于小型化和微型化的压药和装药等,将光固化技术与工业制造相联系,在此基础上运用控制单一变量法、观察法、指触法等对光固化成型技术中树脂的材料配方做了一些探究。
探讨光固化技术的同时,不可避免地要考虑光固化过程中必不可少的树脂材料。
树脂材料性能的好坏直接决定了固化速率的快慢,树脂材料的成型固化时间越短就意味着在相同时间内生产更多的产品,间接减少了生产生活的成本。
从树脂配方中单体性能、混合单体配方、引发剂添加含量等方面,通过实验得出结果,对比树脂材料的固化时间,寻求一种最为合适的树脂配方。
本课题采用快速成型技术中的紫外光固化技术,其也被称为UV 紫外线成型技术。
UV 紫外线成型技术通过计算机控制紫外光按零件的各分层截面信息,在液态的光敏树脂表面进行逐线照射,被照射区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化,形成零件的一个薄层。
光固化技术(UV )是通过一定波长的紫外光照射,使液态的环氧丙烯酸树脂高速聚合而成固态的一种光加工工艺,光固化反应本质上是光引发的聚合、交联反应。
论光固化膨胀阻燃涂层的制备

论光固化膨胀阻燃涂层的制备摘要:将光固化技术应用到膨胀阻燃涂层的制备方面是一个进步,光固化技术是一项清洁环保型技术,它有利于保护环境,净化空气,也可以节约能源,可持续利用。
它使用的能源消耗量只是传统能源消耗的10%,而且不含有溶剂,不会向大气排放有污染的气体,比如二氧化碳等,有利于保持生态平衡,对保护环境起到重要作用。
关键词:光固化;阻燃涂层;制备方法1 光固化膨胀阻燃涂层制备的工艺特点光固化膨胀阻燃涂层的制备是与光固化技术息息相关的,光固化技术是一项清洁环保型技术,它有利于保护环境,净化空气,也可以节约能源,可持续利用。
它使用的能源消耗量只是传统能源消耗的十分之一,而且不含有溶剂,不会向大气排放有污染的气体,比如二氧化碳等,有利于保持生态平衡,对保护环境起到重要作用,因此也被称为“绿色技术”。
光固化技术(UV)是通过一定波长的紫外光照射,使液态的环氧丙烯酸树脂高速聚合而成固态的一种光加工工艺。
在这个光加工的过程中,光固化反应起到了至关重要的作用,而光固化反应在本质上是由光引起的聚合、交联反应。
而光固化膨胀阻燃涂层的制备就是光固化技术在工业上大规模应用的成功范例。
光固化膨胀阻燃涂层相对于传统的阻燃涂层来说,它的主要优势就是不释放有害气体,可以有效地保护环境。
这是由它自身的工艺特点决定的,它采用了目前比较环保的活性稀释剂来充分调节黏度,使其自身的有机挥发性组分含量极低。
非光固化的膨胀阻燃涂层也有的比较环保,但是相对于光固化膨胀阻燃涂层来说,没有它更加的节省能源,它的能耗是传统的非光固化膨胀阻燃涂层的十分之一左右。
而且光固化技术的特点就在于能耗低,速度快,将光固化技术应用到制备膨胀阻燃涂层,能更好地发挥它的优势。
2 光固化膨胀阻燃涂层的制备原理我们通常所讲的光固化过程是指液态树脂经光照后变成固态的过程,其中所涉及的光固化反应绝大多数是由光引发的链式聚合反应。
更广义的光固化还包括可溶性固态树脂光照后变成不溶性的固态的过程,典型的例子是负性光刻胶,其所经历的反应是光交联反应,例如聚乙烯醇肉桂酸酯的二聚环化反应。
《阻燃环氧树脂及石墨烯增强阻燃环氧树脂性能研究》

《阻燃环氧树脂及石墨烯增强阻燃环氧树脂性能研究》一、引言随着现代工业的快速发展,阻燃材料在电子、航空、交通等领域的运用越来越广泛。
环氧树脂作为一种重要的热固性塑料,其优良的电气性能、机械性能和良好的加工性能,使得它在诸多领域有着广泛的应用。
然而,环氧树脂的易燃性限制了其应用范围。
因此,阻燃环氧树脂的研究成为了当前的重要课题。
近年来,石墨烯因其出色的物理和化学性能,被广泛应用于聚合物复合材料的增强和阻燃。
本文将重点研究阻燃环氧树脂及石墨烯增强阻燃环氧树脂的性能。
二、阻燃环氧树脂的研究1. 阻燃环氧树脂的制备阻燃环氧树脂的制备主要是在环氧树脂中添加阻燃剂。
常用的阻燃剂包括无机阻燃剂和有机阻燃剂。
无机阻燃剂如氢氧化物、磷酸盐等,通过吸收热量、释放不燃气体或形成隔热层来达到阻燃效果。
有机阻燃剂如溴系、磷系等,通过捕捉自由基、形成炭层等机制来达到阻燃效果。
2. 阻燃环氧树脂的性能研究阻燃环氧树脂的阻燃性能主要通过垂直燃烧测试、限氧指数测试等方法进行评价。
研究表明,添加适量的阻燃剂可以显著提高环氧树脂的阻燃性能,降低其燃烧速度,提高其自熄性能。
同时,阻燃环氧树脂的机械性能、电气性能等也得到了较好的保持。
三、石墨烯增强阻燃环氧树脂的研究1. 石墨烯增强阻燃环氧树脂的制备石墨烯是一种由单层碳原子构成的二维材料,具有出色的物理和化学性能。
将石墨烯添加到阻燃环氧树脂中,可以进一步提高其性能。
石墨烯的添加主要通过物理共混或原位聚合的方式实现。
2. 石墨烯对阻燃环氧树脂性能的影响石墨烯的加入可以显著提高阻燃环氧树脂的机械性能、电气性能和热稳定性。
石墨烯片层间的强相互作用和良好的导热性,使得复合材料的力学性能得到提高。
同时,石墨烯的加入还可以进一步提高复合材料的阻燃性能,通过形成炭层、提高炭层的致密性和均匀性等机制来达到更好的阻燃效果。
四、结论本文研究了阻燃环氧树脂及石墨烯增强阻燃环氧树脂的性能。
通过添加阻燃剂和石墨烯,可以显著提高环氧树脂的阻燃性能和机械性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
( 1 . Fl e xi b l e Di s pl a y Ma t e r& Te c h Co — I n n o v a t i o n Ce n t e r o f Hu b e i . Ke y La b o r a t o r y o f
O p t o e l e c t r o n i c C h e mi c a l Ma t e r i a l s a n d De v i c e s o {M i n i s t r y o {Ed u c a t i o n, J i a n g h a n U n i v e r s i t y, Wu h a n
本 体 阻燃 光 固化 树 脂 的 制备 及 其性 能研 究
徐 亨 , 钱新 华 , 曹元成 。 何 丹 , 邹立 勇 , 肖 标 , 台启 东 , 尤庆 亮
( 1 . 江汉大学 柔性显示材料 与技术湖北省协 同创新 中心 光电化 学材料与器件教 育部重点 实验室 , 湖北 武汉 4 3 0 0 5 6 ;
Pr e p a r a t i o n o f I ng r a i n Fi r e pr o o f i ng Pho t o c u r a b l e Re s i n a nd I t s Pr o p e r t i e s
XU He n g ‘ , QI AN Xi n ‘ h u a , CAO Yu a n — c h e n g , HE Da n 。 ”, Z Байду номын сангаасU Li ・ y o n g 。 ~, XI AO Bi a o . TAI Qi — d o n g ~. YOU Qi n g — l i a n g ’
Ch e mi s t r y & Bi o e n g i n e e r i n g
徐亨, 钱新华, 曹元 成 , 等. 本 体 阻燃光 固化 树脂 的制备 及 其性 能研 究E J ] . 化 学与 生物 工程 , 2 0 1 6 , 3 3 ( 1 1 ) : 4 0 — 4 4 .
对 其 结 构 进 行 了表 征 。将 所 合 成 的 OP E A 与 聚 氨 酯 丙烯 酸 酯 ( E T 8 8 0 0 ) 组 成 UV 固 化 树 脂 E T / O P E A 体 系, O P E A与
E T8 8 0 0以不 同 比例 混 合 固化 成 一 系 列 的样 品 , 通过 T G A— I R、 L O I 和垂直燃烧等级测试 , 考 察 了( ) P E A 加 入 量 对 uV 固 化树脂 E T / OP E A 体 系热性 能 和 阻 燃 性 能 的 影 响 。结 果 表 明 , O P E A加入 量为 2 5 时, L OI 从 1 8 . 5提 高 到 2 3 . 3 , 垂 直 燃 烧 等 级 为 V一 0级 ; 降 解过 程 中气体 释 放 量 降 低 , 体 系 的残 炭 量 从 4 . O 7 提 高到 7 . 4 l %。 关键词 : 光 固 化树 脂 ; 阻燃 ; 环磷 酸 酐 ; 聚氨 酯 丙烯 酸 酯 中图 分 类 号 : T Q 3 2 3 文献 标 识 码 : A 文章编号 : 1 6 7 2 — 5 4 2 5 ( 2 0 1 6 ) 1 l 一 0 0 4 0 — 0 5
团 开发应用
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 2 —5 4 2 5 . 2 0 1 6 . 1 1 . 0 0 8
W W W . h x y s w g c . c o m 2 0 1 6 , V o 1 . 3 3 N o . 1 1 亿亏与生物 Z程
Ab s t r a c t: Hyd r ox y e t hy l a c r y l a t e mo no me r c o nt a i ni ng p ho s p ho r us( OPEA)wa s s y nt he s i z e d b y a n e s t e r i f i c a — t i o n r e a c t i o n o f r i ng— op e n e d c y c l i c ph os ph or i c a n hy dr i d e ( OP) a n d h yd r ox y e t hy l a c r yl a t e The s t r u c t u r e o f
4 3 0 0 5 6, Ch i n a; 2 . S c h o o l 0 ,C h e mi s t r y a n d En v i r o me n t a l En gi n e e r i n g, Ji a n g h a n Un i v e r s i t y, Wu h a n 4 3 0 0 5 6 , Ch i n a; 3 . I n s t i t u t e f o r e r 5 f Z n r Re s e a r c h, Ji a n g h a n Un i v e r s i t y, Wu h a n 4 3 0 0 5 6, Ch i n a )
2 . 江汉 大学化 学与环 境 工程 学院 , 湖北 武 汉 4 3 0 0 5 6 ; 3 . 江汉 大 学 交叉学科研 究院 , 湖北 武汉 4 3 0 0 5 6 )
摘 要: 通过环磷 酸酐( O P ) 开环 后 与 丙烯 酸 羟 乙酯反 应制 得 含 磷 丙 烯 酸 羟 乙 酯 单 体 ( OP E A) , 采用 F TI R、 HNMR