环氧树脂为何低氯化?
环氧树脂是一种重要的化工新材料,广泛应用于航空航天、新能源、5G通讯、电子电气、工程建筑等多个工业领域和高新技术产业。一个国家的环氧树脂应用水平在一定程度上反映了其化学工业的发展水平。环氧树脂属于高分子聚合物,分子式为(C11H12O3)n,指的是含有两个以上环氧基团的聚合物。它由环氧氯丙烷与双酚A或多元醇通过缩聚反应生成。由于环氧基的化学活性,可以与各种含有活泼氢的化合物发生开环反应,形成网络结构,因此它是一种热固性树脂。环氧树脂具有优良的物理机械性能、电绝缘性能、与多种材料的粘接性能以及灵活的使用工艺,这是其他热固性塑料所不具备的。这使得它在涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料等多个领域得到广泛应用。
1. **氯含量**
环氧树脂中的氯含量主要是指双酚A环氧树脂中,由于环氧氯丙烷与双酚A在碱性催化剂的催化下,闭环反应不完全以及副反应和水洗不彻底所残留的氯。氯在环氧树脂中存在以下几种形式:无机氯(游离氯),即合成树脂反应中产生的NaCl,尽管经过水洗,仍可能残留微量;不可水解氯(非活性氯),在树脂合成过程中由环氧氯丙烷的副反应形成,较为稳定;可水解氯(活性氯),是生产过程中未闭环完全的不纯物,易被水水解,可能影响固化物的耐腐蚀性和机械强度。
2. **“氯”与阻燃**
环氧树脂作为一种广泛应用的热固性树脂,与热塑性树脂相比,具有较好的热稳定性和机械性能。但高分子材料的易燃特性限制了它的应用,因此阻燃研究备受关注。通常通过添加阻燃剂或改性环氧树脂的结构来实现阻燃?;费跏髦诼闳忌仗跫禄崛忌眨虼艘锏阶枞夹Ч?,需要从燃烧的三个必要因素入手。气相自由基猝灭是通过在基材中添加阻燃剂,在燃烧过程中释放出能够捕获自由基的物质,从而抑制燃烧链反应,降低热分解。
3. **卤系阻燃剂的优缺点**
卤系阻燃剂是早期使用的环氧树脂阻燃剂,因其低成本、易于添加、相容性好和高效阻燃性能而广泛应用。尽管卤素阻燃剂在使用过程中可有效抑制燃烧,但也存在毒性大、燃烧产物有毒、环境污染等问题。随着环保意识的增强,新法规逐步要求低卤阻燃剂在毒性、可燃性、稳定性和阻燃性能方面有更高的要求。