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ZnB/膦掺杂丙烯酸树脂热稳定性和协同阻燃效应

崔锦峰  郭永亮  郭军红  慕波  包雪梅  许芬  杨保平  
【摘要】:采用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)与甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)反应合成2-甲基-3-(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)丙酸2-羟乙酯(DOPOHM),以ZnB与DOPOHM掺杂丙烯酸树脂(AR)中,制备ZnB/膦掺杂丙烯酸树脂(ZnB-DOPOHM/AR)阻燃复合材料。利用TGA、极限氧指数测定仪研究ZnB-DOPOHM/AR复合材料的热稳定性和阻燃性能;SEM,XPS和EDS研究协同阻燃机制;通过Horowitz-Metzger理论计算复合材料的分解活化能(E_a)。研究表明:随着ZnB含量增加,ZnB-DOPOHM/AR的热稳定性提高,极限氧指数增大;ZnB与DOPOHM使ZnB-DOPOHM/AR在空气和氮气中灼烧炭层更加致密。阻燃机制揭示膦催化聚合物脱水成炭过程发生在ZnB分解产物ZnO和B_2O_3表面,过程产物ZnO-P_2O_5证明存在协同作用。分解活化能计算结果说明ZnO和B_2O_3存在正向助催化作用,协同膦增强ZnB-DOPOHM/AR复合材料成炭能力。

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