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改性酚醛树脂阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-2-3 17:24:29
最新的研究表明,将DOPO引入酚醛树脂中形成的改性酚醛树脂适合作为阻燃固化剂使用。Shieh等人先将DOPO(I)与甲醛反应,然后再与PN、MPN反应合成2种衍生物:ODOPM-PN(Ⅶ)、ODOPM-MPN(Ⅷ)。

改性酚醛树脂阻燃剂类型Tg/℃N2,10%失重Td/℃N2700℃,成碳率/%平均燃烧时间/s烟量UL-94PN1754373489微量V-0Ⅶ161407430无V-0Ⅶ/PN165411410无V-0Ⅷ195387370无V-0Ⅷ/PN178427390无V-

DOPO衍生物固化的环氧树脂均比PN固化的环氧树脂Td有所下降,但Tg变化不大,而成炭率提高,几乎无烟放出,阻燃性得到明显改善,4种DOPO衍生物固化的环氧树脂,都能通过UL-94测试达到V-0级。

另一种改性酚醛树脂Ⅸ是由DOPO(I)与4-羟基苯甲醛通过加成、缩聚反应得到的。由于产品分子链中包含多酚基基团,它可以被用作邻甲酚酚醛环氧(CNE)树脂的固化剂。经Ⅸ固化后的CNE树脂,具有高的Tg(>160℃),良好的热稳定性(低于300℃无失重)。在磷含量为2%时,固化的CNE树脂的氧指数为26,UL-94测试达V-0级。

还有文献报道了2种改性酚醛树脂:X和Ⅺ,它们也可用作CNE树脂的固化剂。产物表现出好的热稳定性(>320℃),高的Tg(159~178℃),较高的成炭率(N2,70℃,>50%)和LOI值为(26~32.5)。X还可以与MPN混合用作CNE树脂的固化剂,由于P-N协同效应,提高了树脂的了。(160~186℃)和LOI值(28~33.5)。

这些改性酚醛树脂相比于DOPO衍生物Ⅲ而言,性能基本相近,但由于改性酚醛树脂与聚合物相容性更好,工艺相对简单、成本较低,故可得到更好的推广与应用,它们均可用作半导体封装和电子层压材料中环氧树脂的固化剂。

将DOPO衍生物作为改性酚醛树脂阻燃剂、固化剂引入环氧树脂,提高了环氧树脂的阻燃性和热稳定性,更重要的是,避免了溴化环氧树脂在使用及回收过程中对环境造成的污染,为环氧树脂的发展开辟了一条新的道路。

今后DOPO衍生物的开发与应用还需要解决2个问题,一是从DOPO的合成人手,简化工艺、降低成本,为DOPO衍生物成本的最终降低和更有利的参与市场竞争打好基础;二是需要对DOP0衍生物中的磷、氮及其他非卤元素的协同效应加强研究,拓展DOPO衍生物的种类及其应用领域。


磷酸三苯酯阻燃剂tpp质量标准:

外观:白色片状结晶

含量:≥99%;

酸值(mgKOH/g):≤0.1;

游离酚:≤0.1%;

凝固点:≥47.0℃

色度(APHA):≤60;

水分:≤0.1%

密度(50℃,g/cm3):1.185-1.202


目前保温市场上普遍使用的保温材料主要有模塑聚苯板、挤塑聚苯板、聚氨脂泡沫等。这些保温材料存在的最大的问题,在于它们的防火性能较差,并且产生大量的有毒烟雾,即使加入大量阻燃剂,由于一般改性酚醛树脂阻燃剂的沸点不足300℃,火灾发生时,环境温度可高达1000℃,阻燃剂挥发,所以防火性能仍不理想。

由于现有普遍应用的外墙外保温系统所使用的保温材料大多是易燃的,使之先天就形成了安全隐患,一旦遇到火情,这些材料甚至就变成‘加速器’、‘燃烧弹’,助推了火势蔓延,加重了救火的难度及其损失。这些保温材料的易燃性给施工和火灾的救援工作也带来了极大的不便。

改性酚醛板是一种新型阻燃、防火低烟保温材料,它最突出的特点是阻燃、低烟、抗高温歧变,具有质量轻、绝热性好、耐热性能好、尺寸稳定性好等特点,并且它有与铝相似的膨胀系数,属于难燃物质(防火B级),发烟量低、不会熔融、无滴落物。

在欧美等外墙外保温技术应用先进的国家,对建筑用的酚醛板的防火性能尤其看重,并大力推广使用。如美国目前隔音保温防火泡沫塑料40%使用酚醛材料,日本颁布《酚醛泡沫塑料作为标准建筑物耐燃材料》的法令,建筑外墙大量使用酚醛泡沫塑料。

不仅关注保温材料的防火性能,更加注重整个保温系统的防火性能。在以改性酚醛板为保温层的基础上,再次研发出集防火、保温与装饰于一体的“酚醛防火保温板一体化系统”。

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