硅树脂改良阻燃材料的新进展
2018-05-07冯一峻裴勇兵肖文军吴连斌
中国材料进展 2018年3期
关键词:复合材料
吴 谦,冯一峻,裴勇兵,肖文军,吴连斌
(杭州师范大学 有机硅化学及材料技术教育部重点实验室,浙江 杭州 311121)
1 硅树脂及其阻燃概述
硅树脂(Silicon resin, SiR)是一种以Si-O-Si结构为主链,侧基(如甲基、苯基、乙烯基和羟基等等)与硅原子成键构成的一种典型无机-有机杂化高分子材料[1]。无机结构Si-O-Si中硅氧键键能高达460 kJ/mol,因此具有很好的耐高温性能[2]。通过调节硅树脂聚合物主链中二官能(D)链接数,可使硅树脂具有良好的弹性和韧性。除了耐高温性、弹性和韧性外,硅树脂还具有优异的电绝缘性、耐候性、耐水性和耐磨性能[3]。基于这些优良的性能,硅树脂已广泛应用于机械制造、航空航天和电子电器制造工业[4, 5]。
硅树脂是一种新型、无卤、防滴落和高效的环境友好型阻燃剂[4]。硅树脂作为阻燃剂不仅可以在高分子材料生产时直接添加在高分子材料里面提高其阻燃性能,还可以通过浸凃或者喷涂在成型的高分子材料表面形成阻燃涂层,提高高分子材料的阻燃性能。硅树脂作为阻燃剂添加在高分子材料中除了赋予其良好的阻燃性能外,还可以提高高分子材料的机械性能、改善其加工性能[6]。本文主要介绍了近年来国内外硅树脂提高易燃材料阻燃性能的研究现状。
2 硅树脂阻燃机理
硅树脂中一般只含有碳、氢、氧和硅4种元素,因此其燃烧过程中会分解产生水、二氧化碳和二氧化硅。硅树脂在燃烧过程中产生的二氧化硅能够均匀地覆盖在可燃物表面形成一层硬质壳层,起到防止可燃物熔融滴落的效果[7, 8];……
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