【摘 要】
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以苯硼酸和含磷硅氧烷为主要原料,设计合成了一种以Si-O-B为主链,侧链含苯环和磷杂菲基团的聚硅氧硼烷(PTDOB),在此基础上,以PTDOB为阻燃剂,碳纤维(CF)为增强材料,通过手糊结
【机 构】
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福建师范大学化学与材料学院福建省高分子材料重点实验室福建省先进材料化工基础重点实验室,福建省增材制造创新中心,厦门万新橡胶有限公司
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目(21805036),福建省自然科学基金资助项目(2019J01668),福建省泉州市科技局福建师范大学泉港石化研究院专项(2018YJY04),福建省增材制造创新中心开放基金(ZCZZ20-02)。
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以苯硼酸和含磷硅氧烷为主要原料,设计合成了一种以Si-O-B为主链,侧链含苯环和磷杂菲基团的聚硅氧硼烷(PTDOB),在此基础上,以PTDOB为阻燃剂,碳纤维(CF)为增强材料,通过手糊结合模压成型的工艺制备了一种碳纤维/聚硅氧硼烷阻燃改性环氧复合材料(CF/PTDOB-EP).采用极限氧指数、垂直燃烧、冲击强度和弯曲强度探究了CF/PTDOB-EP的阻燃和力学性能.结果表明,PTDOB的引入有效改善了复合材料的阻燃性能,CF/PTDOB-EP的极限氧指数提高到36.7％,并且通过了UL-94测试的V-1等级,说明PTDOB结构的磷杂菲和Si,B等元素充分发挥了阻燃作用.同时,CF/PTDOB-EP的冲击强度和弯曲强度分别达到120.5 kJ/m2和524.3 MPa,提高了66.7％和37.4％,这是因为PTDOB结构中刚性的苯环和柔性的Si-O-B结构协同作用,赋予了CF/PTDOB-EP良好的力学性能,从而拓宽了碳纤维增强环氧复合材料的应用范围.
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