亚洲一区亚洲二区亚洲三区,国产成人高清在线,久久久精品成人免费看,999久久久免费精品国产牛牛,青草视频在线观看完整版,狠狠夜色午夜久久综合热91,日韩精品视频在线免费观看

有機(jī)硅

時(shí)間:2021-11-08 11:19:37 資料 我要投稿
  • 相關(guān)推薦

有機(jī)硅

有機(jī)硅/聚合物阻燃改性應(yīng)用與研究進(jìn)展

2006-11-14 0:00:00 來(lái)源:www.chemhello.com

??? 硅系阻燃劑具有諸多優(yōu)點(diǎn),如含硅阻燃聚合物燃燒熱值低,燃燒時(shí)少煙無(wú)毒,火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷;同時(shí)還能改善基體樹脂的力學(xué)性能和耐熱性能等。因此盡管硅系阻燃劑的成本較高,仍然成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。

硅系阻燃劑分為無(wú)機(jī)硅阻燃劑和有機(jī)硅阻燃劑兩種,對(duì)無(wú)機(jī)硅阻燃劑的研究既有對(duì)傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)硅填料的阻燃研究,也有對(duì)新型材料--聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料阻燃性能的研究。對(duì)無(wú)機(jī)硅阻燃材料的研究目的主要是提高無(wú)機(jī)硅填料與基體的相容性,并提高其阻燃效率。有機(jī)硅系阻燃劑具有高效、低煙、無(wú)毒、防熔滴、對(duì)基材性能影響小等優(yōu)點(diǎn),對(duì)有機(jī)硅系阻燃材料的研究主要是通過(guò)改進(jìn)分子結(jié)構(gòu)、提高分子量等來(lái)提高阻燃效果、改善成炭性及基體材料的加工和力學(xué)性能。

1 有機(jī)硅/聚合物共混阻燃改性

有機(jī)硅具有優(yōu)異的熱氧化穩(wěn)定性,這是由構(gòu)成分子主鏈的硅氧鍵的性質(zhì)所決定的。有機(jī)硅的閃點(diǎn)幾乎都在300℃以上,具有難燃性。將硅橡膠或者硅樹脂與聚烯烴共混,可以有效地提高聚烯烴的防熔體滴落和阻燃抑煙性能,其力學(xué)性能和加工性能也有所改善。

美國(guó)GE公司的硅烷聚合物SFR-100和SFR-1000既可單獨(dú)作為阻燃劑使用,又可和多種協(xié)同劑并用,用于阻燃聚烯烴,低用量即可滿足一般阻燃要求,同時(shí)在加工過(guò)程中,潤(rùn)滑性能優(yōu)異,容易充模并降低加工溫度。而DowCorning公司推出的"D.C.RM"系列阻燃劑,是一種分子上帶有環(huán)氧基、甲基丙烯酸酯和胺基官能團(tuán)的硅樹脂微粉,1%-8%的添加量即可制得發(fā)煙量、放熱量、CO產(chǎn)生量均較低的阻燃材料。 日本NEC公司和住友化學(xué)公司共同開發(fā)出聚碳酸酯(PC)用新型硅系阻燃劑,阻燃性等于或高于一般溴系阻燃劑,但其沖擊強(qiáng)度是溴系阻燃劑的4倍,接近于純PC樹脂。用該阻燃劑開發(fā)出的UL94V-0級(jí)PC樹脂,阻燃劑分散均勻,燃燒時(shí)會(huì)遷移到表面,形成阻隔層,防止進(jìn)一步燃燒。信越公司開發(fā)出的PC阻燃用有機(jī)硅低聚物X-40-9243、X-40-9244和有機(jī)硅樹脂,主要用于PC的阻燃。在PC樹脂中加入上述有機(jī)硅產(chǎn)品并熔融混勻,便可得到環(huán)境友好的無(wú)鹵阻燃材料。它們與PC樹脂的相容性優(yōu)良,且不會(huì)損害樹脂的成型加工性、沖擊強(qiáng)度和防濕性。添加適量X-40-9805后,材料的特性如下(括號(hào)內(nèi)數(shù)字為純PC的相應(yīng)值):熔體流動(dòng)速率118(104)g/10min,彎曲強(qiáng)度930(960)MPa,彎曲彈性模量22(23)GPa,沖擊強(qiáng)度800(970)J/m,熱變形溫度134(138)℃,洛氏硬度60(63),阻燃性達(dá)UL94V-0(V-2)級(jí),極限氧指數(shù)38(28)。TeijinKasei公司(TEIQ)介紹了他們的發(fā)明專利--一種阻燃芳族PC樹脂。在該樹脂中加入約5%的有機(jī)硅化合物,具有良好的阻燃性,耐沖擊及耐濕性,可用于制造模具材料、辦公設(shè)備和機(jī)械配件等。信越公司還介紹了一種阻燃的PC共混物,其組分為芳香族PC、其他熱塑性樹脂、有機(jī)聚硅氧烷和微量的鉑金屬。這種高分子復(fù)合物可用于模壓

制品,如電子電氣設(shè)備、汽車配件、建筑和民用電器等。

Kaneka公司制備了一種阻燃劑,它的分子骨架由硅氧基和鋁氧基聯(lián)結(jié)而成,同時(shí)分子中還含有芳香環(huán)。該阻燃劑能用于各種樹脂的阻燃,尤其適合于芳香族樹脂及它們的聚合物合金。他們的專利還有一種阻燃PC,主要成分為PC、分子骨架為硅氧鍵和硼氧鍵的聚合物以及芳香硫化物的金屬鹽。該阻燃材料阻燃性好,價(jià)格低廉,無(wú)鹵無(wú)磷,適合制作電子元器件。IshidaM等發(fā)明一種阻燃芳香族PC,該材料以有機(jī)硅化合物作為阻燃成分,其中含有Si-H基團(tuán)和特殊的芳香基團(tuán),用于模壓制品,其物理力學(xué)性能及電氣性能優(yōu)良。

有機(jī)硅阻燃劑和聚烯烴共混,很少能達(dá)到UL94V-0級(jí),但是在PC和PC-ABS中的阻燃效果很好,因此對(duì)有機(jī)硅阻燃PC的研究也比較多。李曉俊等采用苯基甲基硅樹脂對(duì)PC進(jìn)行阻燃改性,試驗(yàn)結(jié)果表明,苯基甲基硅樹脂可有效提高PC的缺口沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度,并提高熱變形溫度,而對(duì)PC電性能影響不大,在苯基甲基硅樹脂含量為6%時(shí),材料的氧指數(shù)從28提高到40.6,阻燃級(jí)別由UL94V-2級(jí)提高到UL94V-0級(jí),可應(yīng)用于阻燃性能要求高的場(chǎng)合。

2 有機(jī)硅/阻燃劑協(xié)效阻燃改性聚合物

一般而言,單獨(dú)的有機(jī)硅阻燃劑阻燃效率不高,需要與其他阻燃劑或化合物協(xié)同使用,方能達(dá)到理想的阻燃效果。林國(guó)良等研究了十溴聯(lián)苯醚(DBD-PO)、三氧化二銻(Sb2O3)、含氯聚合物和硬脂酸鎂與硅橡膠的協(xié)同作用對(duì)ABS燃燒性能的影響。結(jié)果表明:DBDPO/Sb2O3阻燃體系配合含氟聚合物對(duì)ABS/硅橡膠共混物的阻燃效果較好。當(dāng)硅橡膠2份、含氟聚合物1份、添加劑DBDPO/Sb2O320份時(shí),ABS的氧指數(shù)達(dá)27;二鹽基亞磷酸鉛對(duì)硅橡膠/硬脂酸鎂阻燃ABS有較強(qiáng)的助阻燃作用。李永華等研究了SFR100(GE公司)與四溴雙酚A雙(2,3-二溴丙基)醚(TBAB)的協(xié)同作用對(duì)ABS阻燃性能、沖擊強(qiáng)度及電性能的影響。結(jié)果表明:SFR100與TBAB的協(xié)同作用,可有效提高ABS的阻燃性能和沖擊強(qiáng)度,并使其電性能得到一定改善。在TBAB用量為14%時(shí),SFR1

第一文庫(kù)網(wǎng) 00的適宜用量為4%,此時(shí)氧指數(shù)和沖擊強(qiáng)度分別從29.2和11.2kJ/m2提高到31.8和15.1kJ/m2。

有機(jī)硅單獨(dú)作為聚烯烴的阻燃劑,其效果并不是很明顯,需要加入一些阻燃劑或化合物以提高其阻燃性能。何繼輝等采用含活性乙烯基的硅橡膠(PDMS)與線性低密度聚乙烯(LLDPE)進(jìn)行熔融共混,并添加阻燃母料(FM),制得LLDPE/PDMS阻燃共混物。結(jié)果表明,采用添加母料和PDMS的方法,提高了阻燃劑在基體樹脂中的分散性,降低了其對(duì)材料力學(xué)性能的破壞,同時(shí)提高了阻燃效果(LLDPE/FM共混材料的氧指數(shù)為22,LLDPE/FM/PDMS共混材料的氧指數(shù)為28。從SEM觀察發(fā)現(xiàn),未加PDMS的阻燃材料燃燒后殘留的炭層由阻燃劑分解產(chǎn)生的無(wú)機(jī)粒子堆砌而成,結(jié)構(gòu)疏松;而加入15%PDMS的阻燃共混物燃燒后形成結(jié)構(gòu)緊密的板結(jié)炭層。有機(jī)硅除了作為阻燃體系的協(xié)效劑,還能作為其加工助劑。周素蓉等在研究有機(jī)硅無(wú)鹵阻燃EVA時(shí)發(fā)現(xiàn),有機(jī)硅的加入,降低了擠出加工時(shí)的扭矩,提高了Mg(OH)2在基體中的分散性,同時(shí),有機(jī)硅又是阻燃協(xié)效劑,在共混物燃燒時(shí)生成玻璃態(tài)的無(wú)機(jī)層,并促進(jìn)炭化物的生成,形成隔離膜,從而抑制燃燒,有效提高EVA/Mg(OH)2阻燃體系的氧指數(shù)。

硅油加入聚烯烴/無(wú)機(jī)阻燃劑共混阻燃體系中,能提高材料的沖擊強(qiáng)度,但是對(duì)材

料的氧指數(shù)影響不大。

3 有機(jī)硅/聚合物反應(yīng)阻燃改性

含硅基團(tuán)具有較高的熱穩(wěn)定性、氧化穩(wěn)定性、憎水性以及良好的柔順性,利用聚合、接枝、交聯(lián)技術(shù)把含硅基團(tuán)導(dǎo)入高聚物分子鏈上,所得含硅阻燃高聚物除具有阻燃、耐熱、抗氧化、不易燃燒等特點(diǎn)外,還具有較高的耐濕性和分子柔順性,加工性能也得到改善。

??? 聚合物和有機(jī)硅單體或預(yù)聚物共聚從而在聚合物中引入有機(jī)硅基團(tuán),可達(dá)到改性目的。杜楊等在酚醛樹脂分子中同時(shí)引入B-O鍵及有機(jī)硅鏈段,以期提高其耐熱性、阻燃性、韌性、耐水性及儲(chǔ)存穩(wěn)定性。樹脂粘度低,合成易于控制,具有良好的耐熱性和阻燃性,800℃熱失重低于30%,氧指數(shù)大于47。有機(jī)硅的引入有助于降低酚醛樹脂的表面能,從而提高酚醛樹脂對(duì)增強(qiáng)材料的潤(rùn)濕性能,最終提高材料的力學(xué)性能和樹脂的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。趙維等針對(duì)丙烯酸酯乳液存在熱粘冷脆、不耐溶劑等缺點(diǎn),用有機(jī)硅進(jìn)行改性。采用乳液聚合法,以苯乙烯、丙烯酸酯和硅油大單體為聚合單體,加入改性后的納米雙羥基復(fù)合金屬氧化物(LDH)、乳化劑等,選用種子乳液分步加料方式,合成有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂乳液。制得的LDH/有機(jī)硅改性丙烯酸酯納米復(fù)合材料,具有優(yōu)異的力學(xué)性能、高阻燃性和透明性,可作為高性能的納米皮革涂飾劑。SchaeferO發(fā)明了一種有機(jī)硅烷-聚脲-聚氨酯共聚物,由含氨烷基-聚雙有機(jī)硅烷,二異氰酸酯和一種雙羥基的化合物反應(yīng)而成。這種共聚物可用于膠粘劑或密封材料,聚合物的共混添加劑,涂層材料,生物相容性材料,電纜套管等。這種共聚物具有良好的力學(xué)性能,在80℃-190℃范圍內(nèi)具有良好的延展性,200℃以下不會(huì)發(fā)黃。同時(shí)該共聚物還能賦予制品阻燃性能。

PE具有優(yōu)良的'電性能,如電絕緣性能好、低電導(dǎo)率、低介質(zhì)損耗和高擊穿強(qiáng)度等,因此適于制作電線電纜材料。但是其耐熱性和氧指數(shù)低(17.7),需要對(duì)其進(jìn)行改性。PE的交聯(lián)技術(shù)是PE改性的重要手段之一,交聯(lián)后的PE可顯著提高耐熱性及高溫下的力學(xué)性能。PE交聯(lián)通常有3種方法,有機(jī)過(guò)氧化物交聯(lián)法,輻照交聯(lián)法和硅烷交聯(lián)法,形成C-Si-O-Si-C三維立體交聯(lián)結(jié)構(gòu)。有機(jī)過(guò)氧化物交聯(lián)法容易產(chǎn)生早期的預(yù)交聯(lián),同時(shí)制品中會(huì)有有機(jī)過(guò)氧化物的殘留,而輻照交聯(lián)法設(shè)備投資較高。和前兩種方法相比,硅烷交聯(lián)具有投資少、生產(chǎn)效率高、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。雖然硅烷交聯(lián)PE能大大提高其耐熱性能,但是還不具備阻燃性,如要達(dá)到阻燃要求需要和阻燃劑一同配合使用。王正洲等在硅烷交聯(lián)聚乙烯體系中,添加氫氧化鎂阻燃劑,制備了無(wú)鹵阻燃的硅烷交聯(lián)聚乙烯。對(duì)材料的力學(xué)性能研究表明,隨著硅烷用量的增大,材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率都逐漸增加,這是因?yàn)楣柰樵隗w系中起到了表面改性劑的作用,改善了阻燃劑與聚烯烴之間的相容性。但如果交聯(lián)密度過(guò)大,會(huì)使分子的運(yùn)動(dòng)受到交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的限制,斷裂伸長(zhǎng)率反而降低。張顯友等使用無(wú)鹵阻燃劑Mg(OH)2和Al(OH)3阻燃硅烷交聯(lián)聚乙烯。通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)淖枞紕┡浔,?duì)阻燃劑進(jìn)行表面處理以及控制聚乙烯樹脂合適的交聯(lián)度,可得到綜合性能較好的阻燃體系。研究發(fā)現(xiàn),通過(guò)控制硅烷用量、引發(fā)劑用量、交聯(lián)時(shí)間使體系具有適當(dāng)?shù)慕宦?lián)度,可使材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率得到提高。焦傳梅等研究了氫氧化鎂、磷氮類化合物(NP-28)、三聚氰胺尿酸鹽(MCA)等無(wú)鹵阻燃劑在硅烷交聯(lián)聚乙烯體系中的阻燃協(xié)效作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,硅烷交聯(lián)聚乙烯/氫氧化鎂體系的氧指數(shù)要高于其未交聯(lián)體系,分析其原因是由于交聯(lián)以后高分子鏈形成

網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),致使體系的熱穩(wěn)定性提高,降低了材料的熱解速率,從而使體系的阻燃性提高。

有機(jī)硅和聚合物的接枝共聚也有助于聚合物的阻燃,運(yùn)用該技術(shù)把硅烷基團(tuán)接枝到聚苯乙烯、聚乙烯醇分子鏈上,能顯著提高炭生成量。PE、PP、PC和環(huán)氧樹脂通過(guò)鹵化也能接枝上有機(jī)硅基團(tuán),除能提高炭生成量,在氣相中還可抑制火焰的蔓延。J.R.Ebdon等通過(guò)兩步法將聚苯乙烯硅烷化,首先將苯乙烯和丁基鋰在四甲基乙二銨中反應(yīng),接著和三甲基氯硅烷,二氯甲基硅烷或三氯甲基硅烷反應(yīng)。同樣,聚乙烯醇薄膜也能通過(guò)氯硅烷改性從而達(dá)到阻燃效果。硅烷化的聚合物其氧指數(shù)有較大的提高,鹵素和有機(jī)硅存在著協(xié)同作用,提高了材料的阻燃效果,材料的成炭量大為增加。ChuanShaoWu將一種雙酚A型環(huán)氧樹脂和一種鄰甲酚-甲醛型酚醛環(huán)氧樹脂分別與二苯硅烷二醇及三苯硅烷二醇反應(yīng)制得含硅的環(huán)氧化合物。甲硅烷基的引入使得環(huán)氧樹脂的熱穩(wěn)定性和阻燃性能均得到提高。此種環(huán)氧樹脂用含磷和密胺組分的固化劑固化后其氧指數(shù)大大提高,這是由于磷/硅和氮/硅-在阻燃方面存在協(xié)同作用。這種環(huán)氧樹脂具有良好的熱穩(wěn)定性,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高,阻燃性好,有望用于精密電子材料。 4 結(jié)論

通過(guò)有機(jī)硅對(duì)聚合物進(jìn)行物理和化學(xué)的改性,使聚合物的阻燃性能、熱穩(wěn)定性、加工性能和力學(xué)性能均得到改善,對(duì)制品其他性能沒有太大影響(如電性能、透明性等)。由于含硅阻燃聚合物少煙無(wú)毒、燃燒值低、火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷,同時(shí)和一些阻燃劑存在著協(xié)效作用,因此有機(jī)硅在聚合物中的阻燃應(yīng)用研究受到極大的重視,相信隨著研究的深入和工藝的改進(jìn),越來(lái)越多成本低廉的有機(jī)硅阻燃高聚物將會(huì)出現(xiàn),有機(jī)硅也將在阻燃材料中扮演更為重要的角色。

相關(guān)咨詢

【有機(jī)硅】相關(guān)文章:

神奇的有機(jī)硅11-08

有機(jī)硅改性聚碳酸亞丙酯08-08

有機(jī)硅廢水綜合處理的試驗(yàn)研究12-31

有機(jī)硅改性酚醛樹脂熱穩(wěn)定性的研究07-05

耐高溫有機(jī)硅密封劑耐熱性能研究07-29

有機(jī)硅助劑在提高麥田硬草防除效果中的應(yīng)用12-01

吉林石化有機(jī)硅廢渣漿無(wú)害化處理技術(shù)通過(guò)驗(yàn)收07-07

正交試驗(yàn)法裂解制備有機(jī)硅乙烯基混合環(huán)體07-24

菲藍(lán)有機(jī)硅噴霧助劑對(duì)氟磺胺草醚藥效和安全性的影響08-17