离子液体阻燃的研究成果

离子液体阻燃的研究成果

        为了能延长环氧预聚物的罐装使用期，并且赋于环氧树脂的阻燃性能。探讨了含磷咪唑和1-甲基咪唑对环氧预聚物的延迟固化作用和阻燃性能影响。研究表明，咪唑环根据1:1和1:2加成反应，将咪唑环联接在高分子主链。并且根据质子转移使一部分含磷基团也加入了环氧开环反应。最终，含磷基团与高分子链根据离子键和共价键相连，形成本征阻燃聚合物。燃烧测试表明，当加入阻燃固化剂的含量为15wt%时，聚合物材料呈现出V-0级别的自熄性能。

用季磷-亚磷酸酯离子液体为固化阻燃剂制取环氧树脂复合材料。该离子液体能直接硬化环氧预聚物，并且饰演显著的凝聚相阻燃效力，提升材料燃烧过程中形成的炭层致密的程度和膨胀高度。

根据季铵化反应制取了以DOPO(9，10-二氢-9-氧杂-1O-磷杂菲-1O-氧化物）修饰咪唑为阳离子，对甲苯磺酸为阴离子的离子液体。DMA探讨结果显示，加入离子液体的环氧复合材料具备更强的交联密度。可是这种交联结果并没太多影响环氧复合材料的机械性能和透光性能。因为含磷基团与环氧分子链的相互作用，促进环氧复合材料的阻燃性能在4wt%加入的含量时根据UL-94测试V-0级别，极限氧指数到达32%，热释放速度和烟气释放速度有所下降。

以磷酸酯修饰咪唑为阳离子,各自以Br和磷钼酸为阴离子，探讨了含磷离子液体对环氧树脂的影响。结果显示，4wt%的含卤离子液体使复合材料根据V-0级别，并且复合材料的拉伸断裂强度随离子液体含量增加而提升;以磷钼酸盐为阴离子的离子液体则要加入6wt%才可以使阻燃效果更为显著(V-0级别)。

探讨了咪唑六氟磷酸盐离子液体对热塑性聚氨酯（TPU)火灾安全性能的影响。结果显示，1-乙基-3甲基咪唑六氟磷酸盐在加入的含量为2wt%时，TPU的峰值热释放速度减低了72.6%，烟气释放速度峰值从纯树脂的0.080m2/s降低到0.034m2/s。当离子液体中咪唑碳原子数相同时，氨基离子液体表现出更为优良的阻燃性能。那是因为氨基离子液体促进TPU基体热降解，促进保护性炭层更早形成，进而降低了燃烧速度。

磺酸酯熔盐针对阻燃聚碳酸酯（PC）具备显著地提升作用。最先合出了一种阳离子为有机硅修饰的三苯基膦为阳离子，磷酸酯为阴离子的熔盐。当加入成分为5phr时，PC复合材料做到V-0级别，LOI提升了2.9%。当阴离子为磺酸盐时，PC复合材料在5phr的加入量下做到V-0级别，LOI提升了7.7%。另外，这些人还对比了阴离子为磷酸酯和磺酸盐对提升PC阻燃性能的作用。结果显示，磺酸盐针对提升PC的阻燃能力更加高效。

另外，聚离子液体的开发与在阻燃领域的使用也取得了特别关注。合出了一种含磷聚离子液体凝胶PDVE[DEP]。看到PDVE[DEP]明显增强了聚乳酸的抗熔滴特性。在加入量为lwt%，聚乳酸复合材料经过了UL-94V-0级别，另外极限氧指数从20.4%提升至25.6%。

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