UPR助剂研究(一) 阻燃剂1

UPR助剂研究(一)阻燃剂1

不饱和聚酯树脂(UPR)助剂有哪些？首先是固化剂——影响固化反应的因素相当复杂，而在UPR的各种应用领域中，制品质量瑕疵很大程度与“固化”有关，仍有对UPR固化进行深入探讨必要。液态UPR在光、热或引发剂的作用下，可以通过线型聚酯链中的不饱和双键与交联单体的双键的结合，形成三向交联的不溶不熔的体型结构。这个过程称为UPR的固化。固化剂的定义就是：不饱和聚酯树脂用的固化剂，是在促进剂或其它外界条件作用下引发树脂交联的一种过氧化物，又称为引发剂或催化剂。其次是促进剂，外界温度直接影响过氧化物产生游离基的速度，靠加热来使固化剂释放出游离基而引发树脂固化，这个过程可行、但是高温操作带来不便，于是人们进一步发现一些有机过氧化物，可以用另一种化合物来激活，它们通常通过氧化——还原反应而起作用，不需升温、环境温度下就可裂解产生游离基，这种能在环境温度下能激活过氧化物的物质，就是促进剂或可称为加速剂或活化剂。因此促剂剂的定义：促进剂是能促使固化剂在其临界温度以下，形成游离基(即实现室温固化)的物质。另外还有光固化剂，另外一种引发树脂固化的物质是光，光谱中能量高紫外光产生活化能，能够使树脂的C-C键断裂，产生自由基从而使树脂固化；在0℃以下把树脂放在阳光直接照射，树脂也能在一天内胶凝；当UPR中加入光敏剂后，用紫外线或可见光作能源引发，能使树脂很快发生交联反应。因此光固化的定义是：通过加入光敏剂用紫外线作为能源，引发树脂交联固化的过程(也称为光引发固化)。

一、阻燃剂/不饱和聚酯/蒙脱土纳米复合材料的性能

不饱和聚酯树脂以其优异的成型工艺性和良好的综合使用性能受到人们普遍青睐，但是普遍存在质脆、易燃等问题。近年来聚合物/蒙脱土纳米复合材料作为一种新型阻燃材料体系迅速兴起，以纳米形态嵌合的结构使体系多种性能得到提高，特别是力学性能和阻燃性能。因此各种聚合物/蒙脱土纳米复合材料受到广泛关注。由此设想将粘土加入到传统添加型含卤不饱和聚酯阻燃材料中，通过添加少量的蒙脱土来提高复合体系的阻燃性能，同时使复合体系力学性能得到提高。本文对阻燃剂/不饱和聚酯/蒙脱土纳米复合材料的力学与阻燃性能进行了研究，制备出的纳米复合材料在力学和阻燃性能上均优于阻燃剂/不饱和聚酯复合材料。

1、实验部分

⑴原料

通用不饱和聚酯(UP)、环烷酸钴、过氧化甲乙酮：天津合成材料厂；有机蒙脱土(OMMT)：自制；十溴二苯醚(DBDPO)：天津乐泰化工。

⑵制备方法

在1000ml的烧瓶中加入250g不饱和聚酯、有机蒙脱土和十溴二苯醚，搅拌一定时间后加入0.5～1%(质量分数，下同)促进剂，继续搅拌抽真空，再加入0.5～1%固化剂，继续抽真空脱除气泡，然后将混合物浇注于模具中固化并在特定的条件下二次熟化后得到试样。

⑶主要仪器

微机控制CMT6104电子万能实验机；荷兰PhilipsX′PertMPD型X射线衍射仪；日本日立公司H-800型透射电镜；南京市江宁县分析仪器厂生产的JF-3型氧指数测定仪。

2、结果与讨论

⑴结构与表征

Fig.1是有机蒙脱土(OMMT)和阻燃剂/不饱和聚酯/蒙脱土纳米复合材料(DBDPO/OMMT/UP)的XRD谱图。据专家介绍，根据Bragg衍射方程2dsin=爰扑憧芍琌MMT的晶层间距为1.74nm。而对复合材料进行扫描的小2=1.505埃纱思扑憧芍春喜牧现忻赏淹恋木Р慵渚啻笥5.87nm。这是由于不饱和聚酯进入蒙脱土层间固化，将蒙脱土片层进一步撑开，从而形成纳米复合材料。

Fig.2是DBDPO/OMMT/UP的TEM照片。图中1区域里的黑线为蒙脱土的片层，浅色区域为不饱和聚酯基体；2区域里的浅黑色物体为分散在材料中的DBDPO，黑色物体为未分散开的粘土。由图可见蒙脱土片层的层间距，进一步扩展在不饱和聚酯基体中以单片层分散，但是仍然保持着蒙脱土片层原来的有序性，形成了插层型纳米复合材料。S0aRBf

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