Konstruktion eines feuerbeständigen Epoxidharzes auf Basis eines dynamischen Phenol-Hydroxyl-Netzwerks und koordinierte Optimierung seiner Eigenschaften
Auch wenn feuerbeständige Vitrimer-Epoxidharze Fortschritte bei der Verbesserung der Wiederverarbeitbarkeit des Epoxidharzes erzielt haben, geschieht dies in der Regel auf Kosten der Wärmebeständigkeit und der mechanischen Eigenschaften der feuerfesten Materialien, was ihre praktische Anwendung stark einschränkt. In dieser Studie wird erfolgreich ein feuerfester Vulkanisationsmittel eingeführt, das aus starren, mehrfach phenolischen Ringstrukturen besteht und Phosphor und Hydroxylgruppen des 10-(2,5-Dihydroxyphenyl)-10-Wasserstoff-9-Oxa-10-Phospho-10-Hydroxyindoxyldioxid (ODOPB) als feuerbeständiges Vulkanisationsmittel enthält. Es wird ein feuerfestes Vitrimer-Epoxidharz (ODOPB/EV) durch eine Reaktion des dynamischen Ester-Austauschs hergestellt. Die Einführung des ODOPB verbessert signifikant die Materialeigenschaften: Die Zugfestigkeit von 0,3ODOPB/EV erreicht 75,2 MPa, was einer Steigerung um 90% gegenüber unmodifizierten Systemen entspricht;die Anfangs-Zerfallstemperatur steigt auf 343 °C, was einer Steigerung um 18 °C gegenüber unmodifizierten Systemen entspricht;0,3ODOPB/EV erreicht die Bewertung UL-94 V-0, im Vergleich zu unmodifizierten Systemen reduzieren sich ihre maximale Wärmeabgabe und ihre Gesamtwärmeabgabe um 47% bzw. 36%. Die Relaxationszeit des Epoxidharzes bei 200 °C beträgt nur 241 Sekunden, es zeigt hervorragende dynamische Eigenschaften. Dieses Epoxidharz erreicht ein gutes Gleichgewicht zwischen Feuerbeständigkeit, Wärmebeständigkeit, mechanischen Eigenschaften und Wiederverarbeitbarkeit.