新型含磷超支化聚硅氧烷改性氰酸酯樹脂的研究.pdf

1、高分子材料(PolymerMaterial)是以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料。高分子材料獨特的結(jié)構(gòu)和易改性、易加工特點使其具有其他材料不可比擬、不可取代的優(yōu)異性能，從而廣泛用于科學(xué)技術(shù)、國防建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域，并已成為現(xiàn)代社會生活中衣食住行用各個方面不可缺少的材料。與金屬材料、無機(jī)非金屬材料相同，高分子材料已經(jīng)成為科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要材料。
　　 氰酸酯樹脂(CE)樹脂是一種具有獨特性能的高分子材料，也是一種高性能熱固性樹

2、脂。由于具有優(yōu)異的介電性能、突出的耐熱性、良好的綜合力學(xué)性能，氰酸酯被公認(rèn)為是“二十一世紀(jì)制備結(jié)構(gòu)一功能材料的最具競爭力的樹脂品種”，在電子電器、航空航天等尖端領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用前景。但是，與其他熱固性樹脂類似，該樹脂存在脆性大、固化溫度高等問題。與此同時，隨著科技的不斷進(jìn)步，對高分子材料其他方面的性能如阻燃性能、力學(xué)性能以及熱性能提出了越來越高的要求。因而，開展通過引入適當(dāng)?shù)淖枞紕┦沟们杷狨渲@得低固化溫度，良好的力學(xué)性能，熱性能

3、以及阻燃性能具有重要科學(xué)意義及巨大應(yīng)用前景。本文即是圍繞這個主題而展開的。
　　 我們制備了兩種不同的新型含磷含硅阻燃劑：含磷雜菲結(jié)構(gòu)與環(huán)氧基超支化聚硅氧烷以及含磷雜菲結(jié)構(gòu)與苯基超支化聚硅氧烷，通過有意識地控制基團(tuán)的種類以及不同基團(tuán)的比例，以求獲得最優(yōu)的綜合性能。
　　 首先，從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度出發(fā)，通過KH560的受控水解，合成了含環(huán)氧基超支化聚硅氧烷，然后通過DOPO與環(huán)氧基超支化聚硅氧烷反應(yīng)生成新型含磷雜菲結(jié)構(gòu)與

4、環(huán)氧基超支化聚硅氧烷(EP-HPSi)，將其應(yīng)用于氰酸酯樹脂(CE)中，對阻燃劑中DOPO的含量以及在改性樹脂中含磷雜菲結(jié)構(gòu)與環(huán)氧基超支化聚硅氧烷的含量兩個因素進(jìn)行了深入的探討。研究結(jié)果表明，經(jīng)改性CE樹脂的性能與以上兩個因素密切相關(guān)。與CE樹脂相比，具有低固化溫度的同時，在優(yōu)良力學(xué)性能，熱性能以及阻燃性能都得到了提高。例如：EP-HPSi/CE體系樹脂的固化溫度均比CE樹脂的低40-80℃，而且前者的沖擊強(qiáng)度與彎曲強(qiáng)度分別是后者的1.

5、6-2.2倍和1.3倍。這種有趣的現(xiàn)象主要歸因于EP-HPSi的特殊結(jié)構(gòu)對其固化行為以及交聯(lián)密度的影響。此外，相對于CE樹脂的LOI值(26％)，EP-HPSi/CE的LOI值可達(dá)到32-38％，這主要取決于磷硅協(xié)同阻燃的作用。
　　 其次，我們通過含磷雜菲結(jié)構(gòu)的三烷氧基硅烷與苯基三甲氧基硅烷的受控水解，合成了含大量磷雜菲結(jié)構(gòu)、苯基以及羥基的新型超支化聚硅氧烷(PhP-HPSi)，將其對CE樹脂進(jìn)行改性。并對DOPO與苯基的含量