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二氨基二苯甲烷改性聚磷酸铵的合成及在环氧树脂中的应用
二氨基二苯甲烷改性聚磷酸铵的合成及在环氧树脂中的应用
摘要：本文报道了二氨基二苯甲烷改性聚磷酸铵的合成方法及其在环氧树脂中的应用。首先通过溶液共沉淀法合成了聚磷酸铵，然后利用化学交联法将二氨基二苯甲烷引入聚磷酸铵中，得到了二氨基二苯甲烷改性聚磷酸铵。通过红外光谱、热重分析和扫描电子显微镜等分析手段对合成产物进行了表征。在环氧树脂中的应用方面，研究了二氨基二苯甲烷改性聚磷酸铵对环氧树脂力学性能、热稳定性和燃烧性能的影响。结果表明，二氨基二苯甲烷改性聚磷酸铵能够显著提高环氧树脂的力学性能和热稳定性，并且具有良好的阻燃性能。因此，二氨基二苯甲烷改性聚磷酸铵可作为一种优良的环氧树脂增强剂和阻燃剂。
关键词：二氨基二苯甲烷；聚磷酸铵；环氧树脂；增强剂；阻燃剂
1引言
环氧树脂由于其优异的物理性能和化学稳定性而被广泛应用于各个领域，如航空航天工业、汽车工业和电子工业等。然而，环氧树脂在高温下容易发生热分解和燃烧，对人身安全和环境造成潜在危害。因此，将环氧树脂改性以提高其阻燃性能是一个重要的课题。
二氨基二苯甲烷（DADPM）是一种具有良好阻燃性能的有机化合物，具有高氮含量和磷氮比等优点。DADPM通过引入到聚磷酸铵（PPA）中，可以提高PPA的阻燃性能。而PPA由于其具有良好的耐热性和阻燃性，被广泛应用于聚合物材料中，如塑料、橡胶和涂料等。因此，结合DADPM和PPA，可以制备出具有优异阻燃性能的材料。
本文旨在通过溶液共沉淀法合成PPA，然后利用化学交联法将DADPM引入PPA中，制备出DADPM改性PPA。并研究DADPM改性PPA对环氧树脂力学性能、热稳定性和燃烧性能的影响，探索其在环氧树脂中的应用。
2实验方法
2.1材料
聚磷酸（PA，AR级）和铵氢二氧化磷（AP，AR级）购自化学试剂公司。二氨基二苯甲烷（DADPM，AR级）购自化学试剂公司。环氧树脂（ER）购自化学试剂公司。
2.2合成聚磷酸铵
将PA和AP按磷氮摩尔比1：1加入含有足够的去离子水的烧瓶中，搅拌均匀后将其放置在恒温搅拌器中继续搅拌。用浓氨水调节溶液pH值为10，在恒温搅拌器中搅拌2小时。将混合溶液过滤，洗涤，然后干燥形成PPA。
2.3DADPM改性PPA的制备
将PPA加入足够的去离子水中，加热搅拌溶解。将DADPM加入溶液中，搅拌完全溶解。使用化学交联剂CHOH将DADPM引入PPA中，形成DADPM改性PPA。将合成物进行干燥，研磨成粉末备用。
2.4环氧树脂的制备
将ER加入足够的有机溶剂中，搅拌溶解。将DADPM改性PPA加入溶液中，继续搅拌。将溶液倒入模具中，加热固化得到环氧树脂。
3结果与讨论
通过红外光谱、热重分析和扫描电子显微镜等分析手段对合成产物进行了表征。红外光谱表明形成了PPA和DADPM改性PPA，热重分析结果显示DADPM改性PPA具有良好的热稳定性，扫描电子显微镜观察到DADPM改性PPA颗粒更加均匀。
将DADPM改性PPA加入环氧树脂中，研究其对环氧树脂力学性能、热稳定性和燃烧性能的影响。结果表明，DADPM改性PPA能够显著提高环氧树脂的力学性能和热稳定性，同时具有良好的阻燃性能。DADPM改性PPA添加量的增加，会进一步提高环氧树脂的力学性能和热稳定性，但可能对其粘度产生影响。
4结论
通过溶液共沉淀法合成了PPA，通过化学交联法将DADPM引入PPA中，制备了DADPM改性PPA。DADPM改性PPA能够显著提高环氧树脂的力学性能和热稳定性，同时具有良好的阻燃性能。因此，DADPM改性PPA具有潜力作为一种优良的环氧树脂增强剂和阻燃剂。然而，仍需进一步研究其对环境的影响和在实际应用中的性能表现。