CN111234463A - 一种生物基阻燃ep复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及阻燃材料领域，特别涉及一种生物基阻燃EP复合材料，其特征在于，按重量份计包括如下组分：EP60份~80份；氢氧化镁20份~30份；MDH@Fe‑PDA1份~10份。MDH@Fe‑PDA指多巴胺诱导过渡金属铁离子包覆氢氧化镁制成的生物基阻燃剂。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1）阻燃EP复合材料中的MDH@Fe‑PDA与无机阻燃体系有很好的阻燃协效作用，多巴胺良好的成炭能力、强烈的自由基捕捉特性和过渡金属铁离子催化成炭，促进基体交联等优点与氢氧化镁独特的热分解特性赋予其阻燃和抑烟的优异性能相结合，制得的阻燃EP复合材料的力学性能优良。

Description

一种生物基阻燃EP复合材料
技术领域
本发明涉及阻燃材料领域，特别涉及一种生物基阻燃EP复合材料。
背景技术
环氧树脂（EP）具有优异的物理和化学性能，如良好的附着力、耐化学药品性和耐溶剂性，因其硬度高、热稳定性优良等优点得到迅速发展。但在实际应用中EP也存在一定的不足，如易燃烧，燃烧产生大量的烟尘等，所以在对防火性能有一定要求的领域使用时，必须对EP进行阻燃处理。
添加阻燃剂或阻燃材料是目前对EP的主要阻燃方法。现有的阻燃EP材料成分复杂，物理性能差，严重限制EP材料应用，因此亟需提高EP复合材料阻燃性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成分较为简单，物理性能优良的阻燃EP复合材料。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：：
一种生物基阻燃EP复合材料，其特征在于，按重量份计包括如下组分：
EP60份~80份；氢氧化镁20份~30份；MDH@Fe-PDA1份~10份。
进一步的，所述组分优选比例为：EP70份、氢氧化镁23份、MDH@Fe-PDA7份。
进一步的，所述MDH@Fe-PDA是经多巴胺诱导过渡金属铁离子包覆氢氧化镁制成的生物基阻燃剂，其中的MDH指氢氧化镁。
进一步的，所述MDH的平均粒径小于5μm。
进一步的，所述MDH@Fe-PDA由如下方法制备：将氢氧化镁、盐酸多巴胺和氯化铁顺次加入水中并加热、搅拌均匀得到混合液，接着将Tris加入混合液中充分反应，过滤洗涤后将固体产物干燥，即得到MDH@Fe-PDA。
进一步的，所述氢氧化镁、盐酸多巴胺、氯化铁和Tris的质量份比为40~50：40~50：1~5：10~15，且Tris加入混合液后所得反应液的pH值为8~9。
进一步的，所述反应的温度为30℃~50℃，反应的时间为10h~12h。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1）阻燃EP复合材料中的MDH@Fe-PDA与无机阻燃体系有很好的阻燃协效作用，多巴胺良好的成炭能力、强烈的自由基捕捉特性和过渡金属铁离子催化成炭，促进基体交联等优点与氢氧化镁独特的热分解特性赋予其阻燃和抑烟的优异性能相结合，可以显著提高材料的阻燃、抑烟、防熔滴等性能有助于体系催化成炭，有效提高EP复合材料的阻燃等级，降低有毒气体的生成量。2）本发明的制备方法工艺简单且易于实现，制得的阻燃EP复合材料的力学性能优良。
具体实施方式
为使发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明，有必要指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明保护范围。
实施例1
一种生物基阻燃EP复合材料，按重量份计包括如下组分：EP 70份；氢氧化镁29份；MDH@Fe-PDA1份。MDH@Fe-PDA由如下方法制备：将氢氧化镁、盐酸多巴胺和氯化铁顺次加入水中并加热、搅拌均匀得到混合液，接着将Tris加入混合液中充分反应，过滤洗涤后将固体产物干燥，即得到MDH@Fe-PDA。氢氧化镁、盐酸多巴胺、氯化铁和Tris的质量份比为43：43：2：12，且Tris加入混合液后所得反应液的pH值为8.5。反应的温度为40℃，反应的时间为12h。
实施例2
一种生物基阻燃EP复合材料，按重量份计包括如下组分：EP 70份；氢氧化镁23份；MDH@Fe-PDA7份。MDH@Fe-PDA的制备方法同实施例1。
实施例3
一种生物基阻燃EP复合材料，按重量份计包括如下组分：EP 70份；氢氧化镁21份；MDH@Fe-PDA9份。MDH@Fe-PDA的制备方法同实施例1。
将上述实施例1~3的阻燃EP复合材料制成样条测试，本发明制得阻燃EP复合材料的拉伸强度和悬臂梁缺口冲击强度较佳，力学性能优良。实施例2相较于其他实施例不但阻燃等级更高，而且力学性能更加优良，这大大扩展了阻燃EP复合材料的应用领域，对比力学性能见表1。
表1阻燃EP复合材料力学性能
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Claims (7)

1.一种生物基阻燃EP复合材料，其特征在于，按重量份计包括如下组分：
EP60份~80份；
氢氧化镁20份~30份；
MDH@Fe-PDA1份~10份。
2.根据权利要求1所述的一种生物基阻燃EP复合材料，其特征在于，所述组分优选比例为：EP70份、氢氧化镁23份、MDH@Fe-PDA7份。
3.根据权利要求1或2所述的一种生物基阻燃EP复合材料，其特征在于，所述MDH@Fe-PDA是经多巴胺诱导过渡金属铁离子包覆氢氧化镁制成的生物基阻燃剂，其中的MDH指氢氧化镁。
4.根据权利要求3所述的一种生物基阻燃EP复合材料，其特征在于，所述MDH的平均粒径小于5μm。
5.根据权利要求1所述的一种生物基阻燃EP复合材料，其特征在于，所述MDH@Fe-PDA由如下方法制备：将氢氧化镁、盐酸多巴胺和氯化铁顺次加入水中并加热、搅拌均匀得到混合液，接着将Tris加入混合液中充分反应，过滤洗涤后将固体产物干燥，即得到MDH@Fe-PDA。
6.根据权利要求5所述的一种生物基阻燃EP复合材料，其特征在于，所述氢氧化镁、盐酸多巴胺、氯化铁和Tris的质量份比为40~50：40~50：1~5：10~15，且Tris加入混合液后所得反应液的pH值为8~9。
7.根据权利要求5所述的一种生物基阻燃EP复合材料，其特征在于，所述反应的温度为30℃~50℃，反应的时间为10h~12h。
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