含磷环氧树脂的合成与性能研究
环氧树脂是一种十分重要的传统材料，广泛应用胶黏剂、涂料以及复合材料等各个方面。但其阻燃性能差，限制了应用范围，因此，对其进行阻燃改性是研究的重点问题。由于磷元素阻燃效率高，且燃烧时放出的毒气少，对环境和人体友好，所以近年来得到了广泛的关注。
本文旨在合成一种高磷含量的环氧树脂，可以将其作为阻燃剂添加到普通环氧树脂中使用。采用甲基膦酸二甲酯(DMMP)、乙二醇(EG)为原料，先合成出不同分子链长的端羟基膦酸酯中间体，然后使此中间体与环氧氯丙烷(ECH)反应，合成出含磷环氧树脂，并分别研究了它们对普通环氧树脂的阻燃性能和力学性能的影响。具体内容如下:
利用DMMP和EG的酯交换缩聚反应，制得不同分子量的端羟基膦酸酯中间体，讨论了合成条件，并采用羟值滴定、红外(FTIR)、核磁(1H-NMR)方法表征了其结构。其中，反应条件为:合成温度为170-180℃，催化剂用量为原料总质量的1wt％，反应时间为5个小时。
将第一步得到的三种中间体与环氧氯丙烷反应，经过一个两步反应制得含磷环氧树脂。讨论了合成条件，并采用环氧值滴定、红外(FTIR)、核磁(1H-NMR)方法表征了其结构。其中，反应条件为:催化剂三氟化硼乙醚的用量为0.6ml，氢氧化钠溶液的质量分数为40％。
将合成产物添加到普通环氧树脂E-51中，考查了磷含量对树脂阻燃性和力学性能的影响，其中，当材料的磷含量为1.O％左右时，材料的极限氧指数都超过27.0，已成为阻燃材料，当磷含量为3.0％左右时，材料的极限氧指数最高可达32.0，阻燃效果优异;拉伸强度稍有降低，断裂伸长率提高。
含磷环氧树脂;端羟基聚膦酸酯;阻燃改性;力学性能;酯交换缩聚反应
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
黄丽
2012
中文
TQ323.5;TQ316.63
78
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）