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      一種清潔高效阻燃環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料及其制備方法與流程

      文檔序號:11277566閱讀:489來源:國知局
      一種清潔高效阻燃環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料及其制備方法與流程

      本發(fā)明屬于新材料領(lǐng)域,涉及一種清潔阻燃型環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料及其制備方法。



      背景技術(shù):

      環(huán)氧樹脂(ep)是一種典型的熱固性聚合物,具有優(yōu)異的黏接強(qiáng)度、力學(xué)性能、電絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性,以及收縮率低、加工成型容易、成本低廉等優(yōu)點,因此在集成電路、交通運輸、航空航天等高新技術(shù)領(lǐng)域方面得到了非常廣泛的應(yīng)用[j.mater.chem.a,2015,3,6819]。近年來,環(huán)氧樹脂年均增長4.1%,2015年世界消費環(huán)氧樹脂總量達(dá)到271萬噸,而我國環(huán)氧樹脂的產(chǎn)銷量占全球的一半左右。然而,環(huán)氧樹脂材料因其易燃性,給社會帶來火災(zāi)安全隱患。因此,深入開展高效阻燃環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的研究具有重要的理論意義和實用價值。

      大量理論與實踐證明,添加合適的阻燃劑是降低聚合物可燃性的有效途徑[compos.sci.technol.,2015,121,82;acssustainablechem.eng.,2016,4,202.]。阻燃劑主要有含鹵體系和無鹵體系,其中含鹵阻燃劑阻燃效果好而得到了廣泛應(yīng)用。但是含鹵阻燃劑燃燒時會釋放出大量有毒氣體,對人身健康和環(huán)境造成嚴(yán)重破壞[j.mater.chem.a,2014,2,1096;nat.lett.,2007,318,194.]。無鹵體系中膨脹型阻燃劑(intumescentflameretardant,ifr)具有協(xié)同作用,不僅低煙、低毒、無腐蝕性氣體產(chǎn)生,而且能防止產(chǎn)生融滴,具有光穩(wěn)定性。因此,ifr的研究已成為阻燃材料的重要方向。然而,膨脹型阻燃劑的添加量比較高,高含量阻燃劑的添加必然引起力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性等的降低[polym.degrad.stab.,2012,97,1423;chin.j.chem.,2015,33,285.]。因此,發(fā)展高效阻燃技術(shù)是解決該問題的必然途徑。隨著納米技術(shù)的迅速發(fā)展,納米材料因具有物理阻隔作用、催化成炭、低毒、不產(chǎn)生腐蝕性氣體等優(yōu)點,廣泛作為阻燃添加劑制備聚合物納米復(fù)合材料;其中,蒙脫土[ind.eng.chem.res.,2013,52,8454.]、雙氫氧化物(ldh)[j.mater.chem.a,2014,2,10996.]、石墨烯[acsnano,2014,8,2820.]等都是研究較為廣泛的納米阻燃劑,在提高聚合物的阻燃和熱穩(wěn)定性方面表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。研究表明,添加少量有機(jī)改性蒙脫土能使聚合物燃燒過程中熱釋放速率峰值(phrr)明顯降低[j.therm.anal.calorim.,2014,117,693.];聚合物/雙氫氧化物復(fù)合材料燃燒過程中,其釋放出的水分對可燃性氣體起到稀釋作用,且易形成無機(jī)陶瓷保護(hù)層,能夠顯著降低聚合物的熱釋放速率[acssustainablechem.eng.,2015,3,3281.]。最近,石墨烯特殊的二維結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能受到研究者的關(guān)注,在復(fù)合材料中,極少的添加量能顯著提升聚合物復(fù)合材料的力學(xué)、熱學(xué)和阻燃等性能[j.mater.chem.a,2015,3,9826.]。

      雖然納米阻燃劑在提高阻燃、降低煙氣毒性方面優(yōu)于傳統(tǒng)阻燃劑,它們?nèi)匀贿_(dá)不到商業(yè)應(yīng)用的要求。碳納米管因其特異的力學(xué)和電學(xué)性能引發(fā)了世界范圍的研究熱潮。實驗測得多壁碳納米管的楊氏模量平均達(dá)1.8tpa,彎曲強(qiáng)度14.2gpa,抗拉強(qiáng)度約為鋼的100倍,而密度卻只是鋼的1/6。因此,碳納米管被認(rèn)為是強(qiáng)化相的理想形式,將其作為增強(qiáng)相制備復(fù)合材料一直是研究的熱點[j.mater.chem.,2011,21,15872.]。在提高聚合物阻燃性的各種方法中,燃燒過程中原位形成碳質(zhì)保護(hù)層是獲得良好阻燃性的關(guān)鍵,這主要取決于形成強(qiáng)而穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。將膨脹性阻燃劑和碳化催化劑結(jié)合使用是在聚合物基體中形成網(wǎng)絡(luò)的有效方法。ma等研究表明,ifr功能化的碳納米管能提高abs樹脂的阻燃性能,這主要歸因于碳納米管優(yōu)異的分散和結(jié)實的炭層[adv.funct.mater.,2008,18,414.]。yu等研究表明,將cnts和ni2o3復(fù)合材料能有效提高聚丙烯的阻燃性能,這主要由于碳納米管良好分散性和ni2o3優(yōu)異催化炭化性能[j.phys.chem.c,2009,113,13092]。研究表明,將不同維度的阻燃填料結(jié)合使用能在聚合物基體中形成三維結(jié)實的相互連接的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[polymer,2013,54,3124.]。更重要的是,這種策略是制備多功能聚合物復(fù)合材料有前途的方法。cai等研究表明,fecl3在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物與有機(jī)改性蒙脫土納米復(fù)合材料中具有優(yōu)異的催化成炭作用[polym.degrad.stabil.,2007,92,490.]。zhang等研究了鐵基蒙脫土與乙烯-乙酸乙烯酯共聚物與氫氧化鎂復(fù)合物具有優(yōu)異的協(xié)效作用[polym.adv.technol.,2008,19,960.]。至今,鐵納米顆粒在聚合物中的阻燃作用未見報道,其主要原因為鐵納米顆粒在加工過程容易團(tuán)聚和氧化。

      目前,不含鹵素元素和磷元素的阻燃劑能使環(huán)氧樹脂達(dá)到v-0級別的復(fù)合材料鮮未報道,特別是ep/fe-cnts納米復(fù)合材料的阻燃和力學(xué)性能尚未見報道。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      針對現(xiàn)有阻燃環(huán)氧樹脂復(fù)合材料存在含鹵、磷等有毒元素和力學(xué)性能差的問題,本發(fā)明提出了一種無鹵、無磷的fe-cnts納米復(fù)合材料作為清潔阻燃劑,具有清潔無污染、阻燃效率高、增強(qiáng)聚合物力學(xué)性能的特點。

      本發(fā)明的技術(shù)方案為:

      一種清潔高效阻燃環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料,由鐵/碳納米管復(fù)合材料fe-cnts阻燃劑、環(huán)氧單體、4,4’-二氨基二苯砜dds復(fù)合制備而成,其中fe-cnts阻燃劑的質(zhì)量百分比為1~8wt%,其余為環(huán)氧單體和dds的混合物,且環(huán)氧單體和dds的質(zhì)量比為73.7:26.3。

      進(jìn)一步地,所述的fe-cnts阻燃劑的質(zhì)量百分比為4~7wt%。

      進(jìn)一步地,所述的fe-cnts阻燃劑的質(zhì)量百分比為5~6wt%。

      所述環(huán)氧單體為epoxyl20。

      所述清潔高效阻燃環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料的制備方法,具體步驟為:采用三輥機(jī),按比例將fe-cnts阻燃劑和環(huán)氧單體均勻混合,再與4,4’-二氨基二苯砜dds均勻混合,然后先在160℃固化1h、再180℃固化2h,最后200℃固化1h,即制得ep/fe-cnts納米復(fù)合材料。

      燃燒性能結(jié)果表明,當(dāng)fe-cnts添加量達(dá)到1-8wt%,氧指數(shù)提高到25.2-35.6,阻燃級別從無級別提高到v-0級別。

      熱釋放速率峰值降低到676kw/m2,熱釋放總量降低到60.2mj/m2;同時煙氣釋放速率值降低到0.15m2/s,煙氣釋放總量降低到15.2m2。

      力學(xué)性能結(jié)果表明,隨著fe-cnts添加量的增加,復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度和楊氏模量均相應(yīng)提高,當(dāng)其添加量為6wt%,復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度提高到0.98kj/m2,楊氏模量提高到2533mpa。

      提高阻燃和力學(xué)性能的機(jī)理如下:fe-cnts均勻分散于環(huán)氧樹脂中,由于cnts為一維結(jié)構(gòu),fe納米顆粒具有磁性,使fe-cnts在環(huán)氧樹脂中形成強(qiáng)而穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)抗沖擊和抗拉性能,所以環(huán)氧樹脂的抗沖擊強(qiáng)度和楊氏模量得以提高。在燃燒過程中,這種結(jié)實的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能起到阻止火災(zāi)蔓延的作用,而鐵納米顆粒具有優(yōu)異的催化成炭作用,同時被氧化成fe2o3,這樣fe2o3、炭和cnts形成結(jié)實的陶瓷化炭層,起到阻隔環(huán)氧樹脂燃燒的作用。

      本發(fā)明的有益效果為:

      (1)本發(fā)明采用fe-cnts納米復(fù)合材料作為環(huán)氧樹脂的阻燃填充劑,僅添加少量fe-cnts納米復(fù)合材料,就能明顯降低環(huán)氧樹脂的阻燃性能,達(dá)到v-0級別,提高氧指數(shù);同時增強(qiáng)環(huán)氧樹脂的力學(xué)性能。該環(huán)氧樹脂阻燃劑不含鹵、磷等有毒元素,具有清潔無污染、阻燃效率高、增強(qiáng)聚合物力學(xué)性能的特點。

      (2)本發(fā)明的方法獲得的環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料,當(dāng)添加6wt%的fe-cnts納米復(fù)合材料時,環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料通過v-0級別,氧指數(shù)達(dá)到35.0,熱釋放總量降低了約39.1%;煙氣釋放總量降低了48.6%;沖擊強(qiáng)度提高了約100%,楊氏模量提高了約62%。

      附圖說明

      圖1是實施例1fe-cnts納米管復(fù)合材料的xrd譜圖。

      圖2是實施例1fe-cnts納米管復(fù)合材料的sem照片。

      圖3是實施例1fe-cnts納米管復(fù)合材料的tem照片。

      圖4是實施例1fe-cnts納米復(fù)合材料對環(huán)氧樹脂熱穩(wěn)定性的影響。

      圖5是實施例1fe-cnts納米復(fù)合材料對環(huán)氧樹脂熱釋放速率的影響。

      圖6是實施例1fe-cnts納米復(fù)合材料對環(huán)氧樹脂總熱釋放的影響。

      圖7是實施例1fe-cnts納米復(fù)合材料對環(huán)氧樹脂煙氣釋放速率的影響。

      圖8是實施例1fe-cnts納米復(fù)合材料對環(huán)氧樹脂總煙釋放量的影響。

      圖9是實施例1ep和ep/6wt%fe-cnts納米復(fù)合材料燃燒后炭層的sem照片。

      圖10是實施例1fe-cnts納米復(fù)合材料對環(huán)氧樹脂抗沖擊強(qiáng)度的影響。

      圖11是實施例1fe-cnts納米復(fù)合材料對環(huán)氧樹脂楊氏模量的影響。

      具體實施方式:

      以下將結(jié)合實施例具體說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

      實施例1:

      在60ml不銹鋼反應(yīng)釜中,10℃/min升溫至600℃,并保持6h,fe(c5h5)2自催化制得fe-cnts納米復(fù)合材料,將其作為環(huán)氧樹脂的阻燃劑,首先將117.8gepoxyl20和10.2gfe-cnts加入丙酮并超聲分散20min;然后,在105℃真空去除丙酮獲得粘稠的混合物。采用三輥機(jī)(exakt80e,germany)將這種混合物混合30min得到分散更加均勻混合物,在將其預(yù)熱到125℃,加入42.0g4,4’-二氨基二苯砜(dds)磁力攪拌混合15min使其完全溶解;為了去除氣泡,將混合物放在110℃的真空干燥箱里5min,然后,立刻倒入預(yù)先預(yù)熱好的磨具中,其固化程序為在160℃保持1h、180℃保持2h,200℃保持1h,制得按環(huán)氧樹脂(epoxyl20和dds):fe-cnts為94:6的ep/6wt%fe-cnts納米復(fù)合材料。

      采用日本rigakud/max-γa型x射線粉末衍射(xrd)儀對粉體進(jìn)行物相分析,cu石墨單色器,管壓和電流分別為40kv和20ma,掃描速度10.0°·min-1

      圖1為實施例1自制fe-cnts納米復(fù)合材料的xrd光譜。由圖1可見,xrd譜圖中2θ在10-80°有2個較強(qiáng)的衍射峰,其中在約26°附近強(qiáng)度低且寬化的衍射峰可以被標(biāo)定為六方相的石墨的(002)衍射峰(jcpds卡片no.41-1487),在45.2°和64.7°附近的衍射峰可以被標(biāo)定為體心立方相鐵的(110)和(200)的衍射峰(jcpds卡片no.06-0696),其它也一些強(qiáng)度低的雜峰可能是鐵氧化物的衍射峰,主要是鐵納米顆粒的活性很高,遇空氣容易氧化。

      使用場發(fā)射掃描電鏡(fesem,jeoljsm-6300f)和透射電子顯微鏡(tem,jeol2010,加速電壓為200kv)觀察產(chǎn)物的形貌、顆粒尺寸等。

      從圖2的sem照片可見,采用本發(fā)明方法制得的fe-cnts納米復(fù)合材料的產(chǎn)率高,且形貌均勻;fe-cnts納米復(fù)合材料中的碳納米管長達(dá)幾十微米,直徑尺寸比較均勻,約為400納米;圖3是fe-cnts納米復(fù)合材料的tem照片,結(jié)果表明,其碳納米管直徑約為405nm,碳納米管表面附著一些fe納米顆粒。

      采用熱重分析分析儀(taq50)研究ep/fe-cnts納米復(fù)合材料進(jìn)行熱分解行為,測試氣氛為氮氣,升溫速率為10k/min,溫度范圍為室溫到700℃。

      圖4是ep和ep/fe-cnts納米復(fù)合材料的tga曲線,其結(jié)果表明,純ep于330℃時開始分解,到480℃分解結(jié)束,僅殘留15.85%。與純ep的tga曲線比較,ep/6wt%fe-cnts納米復(fù)合材料的初始分解溫度約為316℃,分解溫度稍微提前,這主要歸因于fe-cnts納米復(fù)合材料中fe納米顆粒具有優(yōu)異的催化裂解性能。而在415℃以后ep/6wt%fe-cnts納米復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性又高于純ep,這主要由于fe納米顆粒優(yōu)異的催化成炭性能,使ep分解成炭,形成了具有保護(hù)性的炭層,當(dāng)680℃分解完全時,剩下34.54%的殘留物。

      采用氧指數(shù)測定儀(ftt,u.k.)按照標(biāo)準(zhǔn)astmd2863-97進(jìn)行極限氧指數(shù)測試,試樣尺寸100mm×6.5mm×3.2mm;采用垂直燃燒測定儀(ftt,u.k.)按照標(biāo)準(zhǔn)astmd3801進(jìn)行垂直燃燒測試,試樣尺寸100mm×13mm×3.2mm。

      為了考察fe-cnts在ep中的阻燃作用,我們測試了ep和ep/fe-cnts納米復(fù)合材料的氧指數(shù)和垂直燃燒性能,如表1所示。結(jié)果表明,純ep的氧指數(shù)為23,沒有阻燃級別,伴隨滴落現(xiàn)象。當(dāng)加入6wt%fe-cnts納米復(fù)合材料后,氧指數(shù)和阻燃級別明顯提高,氧指數(shù)提高到35.0,達(dá)到v-0級別,且無滴落現(xiàn)象。

      采用stantonredcroft錐形量熱儀(ftt,u.k.)進(jìn)行錐形量熱測試,熱輻射功率為50kw/m2,試樣尺寸為100mm×100mm×4mm。

      錐形量熱儀可用于實驗室規(guī)模的火災(zāi)參數(shù)的測定,在聚合物復(fù)合材料的阻燃性研究中廣泛應(yīng)用。錐型量熱儀獲取的實驗數(shù)據(jù),特別是熱釋放速率(hrr)和總熱釋放量(thr),是用來評價材料或產(chǎn)品在真實火災(zāi)中危險性的重要參數(shù)。圖5給出了ep和ep/fe-cnts納米復(fù)合材料燃燒過程中的熱釋放速率曲線。由曲線可以看出,純ep的熱釋放速率峰值較大,約為975kw/m2。加入6wt%fe-cnts后,ep/fe-cnts納米復(fù)合材料的熱釋放速率峰值降到了675kw/m2,比純ep降低了30.8%。圖6給出了ep和ep/fe-cnts納米復(fù)合材料燃燒過程中的總熱釋放量曲線。由曲線可以看出,純ep的總熱釋放量較大,約為98.9mj/m2。加入6wt%fe-cnts后,ep/fe-cnts納米復(fù)合材料的總熱釋放量降到了60.2kw/m2,比純ep降低了39.1%。

      在真實的火災(zāi)過程中,煙氣是威脅生命安全的重要因素。煙氣中含有大量的co,so2等有毒有害氣體,以及大量co2等無毒卻能使人窒息的氣體。因此,有效降低材料在燃燒過程中的煙氣釋放,可以提高材料的火災(zāi)安全性能。圖7給出了復(fù)合材料燃燒過程中的生煙速率曲線,研究結(jié)果表明,fe-cnts納米復(fù)合材料可以有效地降低環(huán)氧樹脂的生煙速率,提高材料使用過程中的火災(zāi)安全性能。環(huán)氧樹脂燃燒過程中,煙氣釋放集中在95s到235s之間,最大煙氣釋放速率約為0.2404m2/s,并且在340s附近出現(xiàn)另一個較強(qiáng)煙氣釋放速率峰,其峰值為0.0787m2/s。當(dāng)6wt%fe-cnts后加入環(huán)氧樹脂中,其生煙速率顯著降低,煙氣釋放范圍為65s到225s之間,最大煙氣釋放速率約為0.1545m2/s,值得注意的是第二個煙氣釋放峰消失。圖8給出了ep和ep/fe-cnts納米復(fù)合材料燃燒過程中的總煙氣釋放量曲線,研究結(jié)果表明,fe-cnts納米復(fù)合材料可以有效地降低ep的總煙氣釋放量。ep燃燒過程中,在465s時,總煙氣釋放量為29.61m2。當(dāng)6wt%fe-cnts后加入環(huán)氧樹脂中,其總煙氣釋放量顯著降低,在435s時,總煙氣釋放量為15.21m2

      使用場發(fā)射掃描電鏡(fesem,jeoljsm-6300f)觀察炭層的形貌。在錐形量熱儀測試中,聚合物復(fù)合材料在燃燒過程中形成的炭層能阻礙聚合物氣體產(chǎn)物的逸出和氧氣進(jìn)入聚合物,從而提高復(fù)合材料的阻燃性能。圖9給出了純ep和ep/6wt%fe-cnts納米復(fù)合材料燃燒后炭層的sem照片。圖9a為純ep燃燒后炭層外部的sem照片,結(jié)果表明其炭層很薄,并且有很多大孔洞。圖9b為純ep燃燒后炭層內(nèi)部的sem照片,結(jié)果表明,內(nèi)部為薄而脆的硬質(zhì)炭層,并且有很多小的孔洞。圖9c為ep/6wt%fe-cnts燃燒后炭層外部的sem照片,結(jié)果表明其炭層厚而致密,并且未發(fā)現(xiàn)孔洞。圖9d為ep/6wt%fe-cnts燃燒后炭層內(nèi)部的sem照片,結(jié)果表明,內(nèi)部為厚而硬的炭層,并且孔洞較少。以上結(jié)果可以很好地解釋在錐型量熱儀測試中ep/6wt%fe-cnts的hrr、thr、spr和tsp明顯優(yōu)于純ep的測試結(jié)果。

      采用萬能試驗機(jī)(instron5966)按照標(biāo)準(zhǔn)iso527-2進(jìn)行拉伸測試,其樣條尺寸75mm×5mm(狹窄部分的寬度)×2mm;無缺口沖擊測試在zornstandal儀表擺錘沖擊試驗機(jī)上按照標(biāo)準(zhǔn)din53753進(jìn)行沖擊強(qiáng)度測試,其樣條尺寸100mm×13mm×6.3mm。

      為了調(diào)查fe-cnts對ep的力學(xué)性能影響,圖10給出了ep和ep/fe-cnts體系的沖擊強(qiáng)度的測試結(jié)果。結(jié)果表明,與純ep相比,ep/fe-cnts的沖擊強(qiáng)度明顯提高。純ep的沖擊強(qiáng)度為0.48kj/m2,當(dāng)fe-cnts的添加量為6wt%時,復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度提高到0.98kj/m2,提高了104.2%。圖11給出了ep和ep/fe-cnts體系的拉伸性能的測試結(jié)果。結(jié)果表明,與純ep相比,ep/fe-cnts的楊氏模量明顯提高。純ep的楊氏模量為1569mpa,當(dāng)fe-cnts的添加量為6wt%時,復(fù)合材料的楊氏模量高達(dá)2533mpa,提高了61.4%。

      以上分析證實,采用無鹵、無磷的fe-cnts納米復(fù)合材料作為清潔阻燃劑,在添加6wt%fe-cnts納米復(fù)合材料時,不僅提高環(huán)氧樹脂的阻燃性能,達(dá)v-0級別,熱釋放和煙氣釋放明顯降低,其力學(xué)性能也得到很大提高。

      實施例2:

      與實施例1不同之處在于,按環(huán)氧樹脂(epoxyl20和dds按質(zhì)量比為73.7:26.3)和fe-cnts質(zhì)量比為99:1將epoxyl20、fe-cnts和dds均勻混合,固化制備ep/1wt%fe-cnts納米復(fù)合材料。與純ep相比,所得復(fù)合材料的阻燃和力學(xué)性能得到提高,基本參數(shù):ul94測試仍未阻燃級別,但不再滴落,氧指數(shù)提高到29.4,熱釋放速率峰值降低到714kw/m2,總熱釋放量降低到83.8mj/m2,煙氣釋放速率峰值降低到0.2096m2/s,總煙氣釋放量降低到21.17m2,沖擊強(qiáng)度提高到0.60kj/m2,楊氏模量提高到1723mpa。

      實施例3:

      與實施例1不同之處在于,按環(huán)氧樹脂(epoxyl20和dds按質(zhì)量比為73.7:26.3)和fe-cnts質(zhì)量比為98:2將epoxyl20、fe-cnts和dds均勻混合,固化制備ep/2wt%fe-cnts納米復(fù)合材料。與純ep相比,所得復(fù)合材料的阻燃和力學(xué)性能得到提高,基本參數(shù):ul94測試達(dá)到v-2級別,無滴落現(xiàn)象,氧指數(shù)提高到33.0,熱釋放速率峰值降低到877kw/m2,總熱釋放量降低到71.5mj/m2,煙氣釋放速率峰值降低到0.2166m2/s,總煙氣釋放量降低到19.98m2,沖擊強(qiáng)度提高到0.72kj/m2,楊氏模量提高到1872mpa。

      實施例4:

      與實施例1不同之處在于,按環(huán)氧樹脂(epoxyl20和dds按質(zhì)量比為73.7:26.3)和fe-cnts質(zhì)量比為96:4將epoxyl20、fe-cnts和dds均勻混合,固化制備ep/4wt%fe-cnts納米復(fù)合材料。與純ep相比,所得復(fù)合材料的阻燃和力學(xué)性能得到提高,基本參數(shù):ul94測試達(dá)到v-1級別,無滴落現(xiàn)象,氧指數(shù)提高到34.6,熱釋放速率峰值降低到719kw/m2,總熱釋放量降低到66.3mj/m2,煙氣釋放速率峰值降低到0.1839m2/s,總煙氣釋放量降低到16.35m2,沖擊強(qiáng)度提高到0.82kj/m2,楊氏模量提高到2396mpa。

      實施例5:

      與實施例1不同之處在于,按環(huán)氧樹脂(epoxyl20和dds按質(zhì)量比為73.7:26.3)和fe-cnts質(zhì)量比為92:8將epoxyl20、fe-cnts和dds均勻混合,固化制備ep/8wt%fe-cnts納米復(fù)合材料。與純ep相比,所得復(fù)合材料的阻燃和力學(xué)性能得到提高,基本參數(shù):ul94測試達(dá)到v-0級別,無滴落現(xiàn)象,氧指數(shù)提高到35.6,熱釋放速率峰值降低到662kw/m2,總熱釋放量降低到58.8mj/m2,煙氣釋放速率峰值降低到0.1487m2/s,總煙氣釋放量降低到14.72m2,沖擊強(qiáng)度提高到1.06kj/m2,楊氏模量提高到2562mpa。

      表1ep/fe-cnts納米復(fù)合材料的組成及其ul94和loi結(jié)果

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