生物基磷腈-单宁酸微球作为环氧树脂-单宁酸体系阻燃剂的研究

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本研究以单宁酸（TA）和六氯环磷腈（HCCP）合成部分生物基胶体微球，并将其作为阻燃添加剂应用于部分生物基环氧树脂体系中。该环氧树脂体系由双酚A的二缩水甘油醚（DGEBA）和具有固有阻燃性的生物基高芳香性酚类固化剂单宁酸（TA）组成。通过改变磷腈-单宁酸微球（TAPZ）的浓度和DGEBA-TA的化学计量比，确定最优配方以实现最大的阻燃性能提升。当TAPZ添加量为15 wt%时，DGEBA-TA树脂体系在UL-94垂直燃烧测试中达到V-0等级，极限氧指数（LOI）为29%，与未改性DGEBA-TA网络相比，峰值热释放速率（PHRR）降低62%。然而，TAPZ的加入使玻璃转化温度（Tg）从187°C降至155°C，弯曲强度下降最高30%，且粘度显著增加。通过改变DGEBA与TA的化学计量比研究表明，TAPZ微球表面的羟基通过增强固化环氧网络中残留环氧基团之间的界面反应，加速了DGEBA-TA反应。总体而言，该研究为开发高阻燃、高性能且高生物基含量的环氧树脂网络和复合材料提供了有前景的方法。

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