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绝缘材料2025年第06期:以香草醛为原料的含磷生物基阻燃树脂的制备与性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张重远;白怡宁;刘贺晨;刘畅;黎馨阳;江钰哲;

单位:河北省绿色高效电工新材料与设备重点实验室(华北电力大学);新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学);

摘要:针对当前环氧树脂在电气绝缘及阻燃领域应用中所面临的挑战,利用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和可再生资源香草醛,合成一种含磷的生物基阻燃树脂——双(甲基丙烯酸酯基-4-羟基-3-甲氧基苯基)磷酸二苯酯(DGEBDB),将DGEBDB(质量分数为0%、25%、50%、75%)与双酚A型环氧树脂(DGEBA)共混制备固化材料,并对其阻燃性能、热性能、力学性能和电气性能等进行了分析研究。结果表明:当DGEBDB的质量分数为75%时,环氧共混体系的LOI由22.6%提升至34.2%,并在UL 94垂直燃烧实验中达到V-0的阻燃级别。锥形量热实验进一步表明,DGEBDB在高温环境下能有效降低热释放速率(HRR)和总热释放(THR),显示出卓越的防火特性。电气性能测试结果显示,即便在DGEBDB掺杂质量分数高达75%的情况下,环氧固化物的电性能依然保持优良,确保了DGEBDB在电气应用中的稳定可靠性。力学性能测试显示,随着DGEBDB含量的增加,环氧固化物的弯曲强度和拉伸强度也相应提高,表明环氧固化物结构完整性和负载承受能力的提升。因此,DGEBDB的加入显著增强了复合材料阻燃性能,同时保持了环氧树脂较为优良的热性能、力学性能和电性能,当DGEBDB质量分数为25%时,各项性能综合表现最佳,具有较好的实际应用前景。

关键词:香草醛;;DOPO;;双酚A环氧树脂;;阻燃;;电工设备