开题报告
- 选题依据
1.1选题背景及意义
环氧树脂材料具有优异的机械性能和耐酸碱腐蚀等化学稳定性能，因而被大量应用于涂料、铸造、粘合剂、复合材料、半导体密封材料、电器设备的绝缘材料等领域。但由于环氧树脂固化物的易燃性使其应用受到了限制。传统环氧树脂的阻燃方法是使用含商阻燃剂进行阻燃，虽然含面阻燃剂在环氧树脂阻燃上发挥了极好的阻燃作用，但存在燃烧时释放有毒和腐蚀性气体等问题。含磯阻燃剂具有环境友好巧高效等特点被认为是可代替含齒阻燃剂的重要化合物。近年来，含磯阻燃剂的研究己经成为阻燃研究领域的热点课题[1]。
三聚氰胺又名蜜胺、蛋白精，具有无毒、耐热、耐电弧、绝缘性好、易于着色等优异的力学性能和耐老化、耐化学试剂等性能，广泛用于涂料、黏接剂、模塑剂、阻燃剂、层压板、水泥减水剂、装饰板、织物整理剂和纸张处理剂等众领域。三聚氰胺基阻燃剂是一种新型高效的添加型阻燃剂，由于其本身及分解产物的低毒性、腐蚀性低、水溶性低、流滴少、阻燃效率高、着色能力好、电性能优越及符合环保要求等特点迎合了当今阻燃剂向高效低毒方向发展的潮流，近年来也在国内外受到了广泛的关注[2]。将三聚氰胺加入到环氧树脂E51(EP)中,选用三乙基四胺作为固化剂。对制备的环氧树脂进行了极限氧指数(LOI)、水平垂直燃烧、力学性能、热失重分析(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、动态热机械分析仪(DMA)、扫描电镜(SEM)等方面的分析。研究结果表明三聚氰胺能够与双酚A环氧树脂E51(EP)具有很好的相容性,力学性能损失很小,并且具有一定的阻燃效果[3]。
同样，对木质素进行化学改性，得到木质素基环氧树脂，对体系的固化性能以及力学性能进行研究；将木质素与竹粉同时引入了环氧树脂中制备了木质素-竹粉协同改性的环氧树脂复合材料。木质素基环氧树脂的添加，降低了固化温度，对环氧树脂体系的固化反应有一定的促进作用；随着木质素基环氧树脂含量的增加，环氧树脂体系的玻璃化转变温度逐渐下降。随着木质素基环氧树脂的添加量的增加，可以提高环氧树脂体系的拉伸弹性模量，其拉伸强度和断裂伸长率均呈现先增大后减小的趋势；当添加量为50%时，其拉伸强度达到最大值[4]。更为重要的是，非水溶性木质素加入到环氧树脂中，由于相容性好，不会降低环氧树脂的力学和热性能，有的活性较高的木质素甚至会参与环氧树脂的固化，改善环氧树脂的性能[5]。
POPP是一 种新型的无卤有机磷系阻燃剂，与APP复配组成IFR体系对环氧树脂具有良好的阻燃效果。我们前期的研究表明，将POOP与APP复配添加到EP中，当阻燃剂总添加量为5％时，垂直燃烧等级即可达到UL94V-0级，LOI可达到27.7％，能有效改善EP的阻燃性能。但是单独使用POPP/APP阻燃体系仍然存在LOI偏低的问题，因此我们将OMMT作为协同阻燃剂添 加到POPP/APP/EP复合材料中，希望在保证阻燃效率的同时，进一步提高其阻燃性能。本文将POPP/APP/OMMT 复配成复合阻燃体系，应用于ＥＰ的阻燃改性。通过垂直燃烧测定仪、热分析仪、锥形量热仪、扫描电子显微镜等分析手段，研究了改性后ＥＰ的阻燃性能，取得了良好的效果[6]。在阻燃材料性能的各种评价方法中，目前公认的最科学、最先进的方法是锥形量热仪法。锥形量热仪以耗氧原理为基础，是一种集多种独立实验方法于一体的小比例火灾模拟试验仪，其实验结果与大型燃烧实验结果之间存在良好的相关关系，能同时取得材料点燃时间以及材料燃烧时有关热、烟及烟气成分等重要信息[7~8]。
1.2研究的重要性
当今，中国是世界上最大的环氧树脂消费国。数据显示: 环氧树脂 2011 年全球消费 220 万吨，中国消费达 90 万吨; 至 “十二五”末全球消费量将达 300 万吨，而中国用量将逾 175 万吨，占全球的 58% 。多年来中国环氧树脂的生产能力得到了长足进步，目前装置总产能已远远超过 175 万吨，加上未来三年的新增产能，至 “十二五”末中国环氧树脂的产能可供全球消费。近年来，环氧树脂产业的高速发展与中国制造业的上升是相匹配的，但与很多发展迅猛的行业一样，前期重量轻质的问题同样存在于环氧树脂产业; 也就是当普通基础产品发展到一定阶段，市场对大众产品的需求开始趋于饱和，对特种高端环氧树脂产品需求越来越多，进而产业结构调整时期自然就来临了[9]。
二．国内外研究现状
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