玻纤表面处理对环氧树脂复合材料性能的影响及阻燃剂的应用研究

韩琳; 赵凌锋; 李龙; 陈荣源; 张忠厚

doi:10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.03.004

塑料科技 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (03) : 18 -22. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.03.004

理论与研究

玻纤表面处理对环氧树脂复合材料性能的影响及阻燃剂的应用研究

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Effect of Glass Fiber Surface Treatment on Properties of Epoxy Resin Composites and Application Research of Flame Retardants

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摘要

经过表面处理的短切玻璃纤维（GF）能够显著提升环氧树脂（EP）的强度、抗冲击性以及耐久性，GF改性EP材料均一性优于连续纤维增强EP，在工程领域有着重要应用。文章采用醇洗、偶联剂处理、酸刻蚀等改性方法处理短切GF，制备EP复合材料，研究短切GF的表面处理方式及添加量对EP/改性短切GF复合材料的流变行为和力学性能的影响。此外合成出一种含磷、氮、溴三种阻燃元素的反应型阻燃剂，在EP/改性短切GF体系中进行阻燃应用研究。结果表明：酸刻蚀处理的短切GF表面微观形貌较为粗糙，能够大幅增加体系的初始剪切黏度，固化后复合材料的力学性能也明显优于加入醇处理和偶联剂处理的GF的复合材料，酸刻蚀处理的短切GF含量为2.0%，复合材料的拉伸强度最高，为59.75 MPa。合成的反应型阻燃剂阻燃效果显著，阻燃剂含量为10%时，复合材料的峰值热释放速率及总热释放量均较纯EP明显降低，且力学性能同时得到提升。