Construcción de una resina epoxi resistente al fuego basada en una red dinámica de fenolhidroxilo y optimización coordinada de sus propiedades

Jing-yan Cai ,  

Jing-hong Liu ,  

Xiu-li Wang ,  

摘要

Aunque la resina epoxi vitrimer resistente al fuego ha logrado avances significativos en la mejora de la facilidad de reprocesamiento del material termoestable, esto generalmente se logra a expensas de la estabilidad térmica y las propiedades mecánicas de los materiales retardantes del fuego, lo que limita seriamente su aplicación en la práctica. Esta investigación introduce un agente de vulcanización resistente al fuego que consiste en estructuras rígidas de múltiples anillos de benceno que contienen fósforo y grupos hidroxilo del compuesto 10-(2,5-dihidroxifenil)-10-hidrógeno-9-oxa-10-fosfo-10-hidroxioxindilo (ODOPB) como agente de vulcanización, con éxito. Se prepara una resina epoxi vitrimer resistente al fuego (ODOPB/EV) mediante una reacción de intercambio dinámico de ésteres. La introducción del ODOPB mejora significativamente las propiedades del material: la resistencia a la tracción de 0.3ODOPB/EV alcanza los 75.2 MPa, lo que representa un aumento del 90% en comparación con los sistemas no modificados; la temperatura de descomposición inicial se eleva a 343 °C, lo que representa un aumento de 18 °C en comparación con los sistemas no modificados; 0.3ODOPB/EV pasa la clasificación UL-94 V-0, en comparación con los sistemas no modificados, su tasa máxima de liberación de calor y la cantidad total de calor liberado se reducen en un 47% y 36% respectivamente. El tiempo de relajación de la resina epoxi a 200 °C es de solo 241 segundos, lo que muestra excelentes propiedades dinámicas. Esta resina epoxi logra un buen equilibrio entre la resistencia al fuego, la estabilidad térmica, las propiedades mecánicas y la facilidad de reprocesamiento.

关键词

Resina epoxi; Reprocesamiento; Retardante de fuego; Intercambio de ésteres; Red dinámica de fenolhidroxilo

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