完 成 单 位 中南民族大学
完 成 人 员 张道洪 周继亮 李廷成 杨海健 吕康乐 张爱清 李金林 吴海燕 火文君 王晶
组织鉴定单位 武汉市科学技术局
鉴 定 日 期 2010年03月03
工作起止时间 2007年03月01日至2009年12月31日
本项目来源于2008年武汉市青年晨光科技计划。计划名称为:新型含氮超支化聚磷酸酯的合成及其对环氧树脂的改性;项目编号为:200850731406;下达文件为:武科计[2008]43号文。
本项目首次提出了利用分子设计的原理,以三聚氰胺或氰尿酸酯为氮源、三氯氧磷为磷源等原料制备新型含氮超支化聚磷酸酯。此部分内容在国际上还未见相关文献报道。本项目的另一关键技术就在于利用含氮超支化聚磷酸酯对环氧树脂进行改性,研究含氮超支化聚磷酸酯对其环氧树脂复合材料性能的影响,获得有市场应用前景的材料。研究发现含氮超支化聚磷酸酯对复合材料的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度和阻燃性能均有大幅度的提高,获得了环氧树脂同时增强增韧和阻燃的新的简单工艺和方法。并提出了“原位增强增韧机理”。利用SEM对断裂面形貌研究,对提出的增韧增强机理及其模型进行佐证,在环氧树脂和其它热固性树脂的增韧理论和实际应用方面具有重要的意义。
本项目所获得的产品含氮超支化聚磷酸酯(HPPE)主要应用于塑料的增强增韧和阻燃,特别是热固性塑料环氧树脂领域。热固性树脂环氧树脂的增强增韧主要是利用所制备的含氮超支化聚磷酸酯的刚性基团增强、超支化聚合物内部的分子空穴受冲击时吸收能量而增韧,由于含氮超支化聚磷酸酯含有大量的阻燃基团磷因素和氮元素而起到阻燃作用。HPPE应用于环氧树脂领域外,经探索研究,还有望应用于热塑性塑料(聚烯烃、聚碳酸酯等)领域的阻燃,在阻燃、增韧的同时,可望提高塑料的流变性能,大大降低塑料加工温度,带来经济效益的同时,对节能降耗具有重要的社会意义。
本成果已经通过中试生产,并在部分领域得到试用,已经初步创造出经济效益,再进一步的完善工艺条件,可望得到大规模的生产和应用。因此本项目的研究成功将具有广阔的市场前景。