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宁波资料所制备出香草醛基含磷自阻燃环氧树脂

伴随着煤炭资源日益匮乏，找寻可持续性、高品质、便宜的原油代替品已变成高聚物工业生产的关键课题研究而造成世界各国政府部门的高宽比关心。生物基纤维材料以可再生能源为关键原料，既可减少电子行业对石油化工设备商品的依靠，又可降低石油化工设备原料加工过程中对自然环境的环境污染，是当今纤维材料的一个关键发展前景。殊不知现阶段关键集中化于生物基热固性纤维材料，针对生物基热固性树脂的科学研究相对性较少。环氧树脂是三大通用性热固性树脂之一，在建筑涂料、胶黏剂、电子封装、高分子材料等行业都具备广泛运用;全世界总产量在200万吨上下。殊不知占市场占有率85%之上的双酚A环氧树脂原料双酚A彻底取决于石油化工資源;另外双酚A对有机体的身心健康存有巨大的威协，已被全球好几个我国严禁用以与食品类及身体触碰行业。因而，以可持续性、来源于丰富多彩的微生物原料开发设计综合型能出色生物基环氧树脂具备积极意义。

“易燃性”是环氧树脂甚至绝大多数纤维材料的常见问题。加上阻燃剂是提升环氧树脂阻燃特性的一条重要途径。伴随着欧盟国家两大命令“废料电子电气机器设备命令”(WEEE)及“电子电气机器设备中禁止使用有害物命令”(RoHS)的施行，传统式的卤素灯泡等阻燃管理体系遭受了非常大限定，阻燃剂领域遭遇着规定转为更环境保护阻燃剂的工作压力。

根据所述缘故，中国科学院宁波材料所研究者朱锦领着的生物基纤维材料精英团队以第二大纯天然可再生能源木质纤维素的服务平台化学物质香草醛为原料，给合翠绿色的甲基对硫磷化学物质，制取了香草醛基含磷量自阻燃环氧树脂。摆脱了先人以香草醛制取环氧树脂以前需将香草醛转变成香草醇或空气氧化成香盐酸等需应用很多有害危害氧化剂和还原剂的难题，选用翠绿色的一锅法将香草醛根据二元胺耦合另外与含磷化合物开展加持，以增产率(～93.3%)获得含磷量香草醛基双酚，从而与环氧氯丙烷反映，获得了香草醛基含磷量自阻燃环氧树脂。该类环氧树脂干固后，主要表现出很高的Tg(～214 °C)，抗拉强度(～80 MPa)和应变速率(～2709 MPa)，远超一样标准下测出的双酚A环氧树脂(陶氏DER331)的Tg(166 °C)，抗拉强度(76 MPa)和应变速率(1893 MPa)。阻燃特性出色，获得的二种生物基环氧树脂都做到了UL-94 V0工业生产阻燃等级，比较有限阻燃等级做到了～32.8 %(图1);另外此类环氧树脂在点燃试验中，沒有排气管冒黑烟造成，而双酚A环氧树脂会造成很多排气管冒黑烟。根据热失重试验及对阻燃试验后炭层外貌及构造化学成分分析发觉(图2)，其出色阻燃性的缘故主要是：此类环氧树脂具备出色的澎涨成炭工作能力，另外产生的炭层十分高密度，能够 具有很好的隔热保温隔氧功效，进而避免內部原材料的进一步点燃。现阶段，有关工作中已发布在高分子材料行业顶级期刊Macromolecules(2017, 50 (5): 1892�C1901)。

图1 香草醛基性能卓越阻燃环氧树脂构造及与双酚A环氧树脂的特性比照

图2 香草醛基性能卓越阻燃环氧树脂的成炭工作能力及炭层化学成分分析

此项工作中获得了自然科学基金(51473180)，中欧项目合作(ECO-COMPASS)([2016] 92)，宁波材料所春蕾优秀人才新项目等适用。

来源于：高分子材料高新科技

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