表1阻燃劑用量對環氧樹脂酸酐固化物LOI的影響
ω(阻燃劑)/%
0
10
15
20
25
30
BPS
19.5
21.3
21.6
22.8
23.0
23.4
BPS+Sb2O3
19.5
22.6
24.0
27.5
28.3
28.4
BPS+TCP
19.5
27.5
31.5
31.5
32.6
31.5
大量研究表明BPS與Sb2O3配用時,由于Sb2O3,可以與溴化聚苯乙烯產生鹵銻協同效應,其阻燃效果比單用溴化聚苯乙烯好得多,尤其當鹵銻質量比為3:1時效果更佳[2]。本實驗采用BPS與Sb2O3配合時鹵銻質量比均為3:1。從表1中可以看出BPS質量分數達到20%后LOI無大變化。
BPS與TCP配合使用時,由于發生鹵磷協同效應,明顯提高LOI值,且相同用量時效果優于BPS與Sb2O3配用。
2、阻燃劑對環氧樹脂酸酐固化物熱分解行為的影響
為了進一步了解BPS對環氧樹脂酸酐固化物的阻燃作用,對其進行了熱重分析。加阻燃劑的環氧樹脂酸酐固化物,以其作為對照樣,160℃以下主要為水分等殘留小分子的揮發及部分阻燃劑的熱分解;350℃以上對照樣只有一個失重區,是環氧樹脂酸酐固化物的熱分解;而加有阻燃劑的試樣有2個失重區,第1失重區250-350℃,主要為阻燃劑失溴,第2失重區在350℃以上是環氧樹脂酸酐固化物的分解。
當只用BPS時(2,3號樣),第1失重區為200~350℃,當BPS與Sb2O3配合使用時(4,5號樣),第1失重區為150~330℃,當BPS與TCP配合使用時(6,7號樣),第1失重區為170~350℃。從第l失重區溫度區間的變化可以看出,BPS與Sb2O3或TCP配合時,阻燃劑的分解溫度降低較多,即在環氧樹脂酸酐固化物分解以前就大量分解,這對充分發揮氣相阻燃是有利的。