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環(huán)氧樹脂為何低氯化？
環(huán)氧樹脂是一種關(guān)鍵的化工新材料，廣泛應(yīng)用于航空航天、新能源、5G通訊、電子電氣、工程建筑等多個工業(yè)領(lǐng)域和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。一個國家在環(huán)氧樹脂的應(yīng)用水平在某種程度上體現(xiàn)了其化學(xué)工業(yè)的發(fā)展程度。環(huán)氧樹脂屬于高分子聚合物，分子式為(C11H12O3)n，表示含有兩個以上環(huán)氧基團(tuán)的聚合物。它是通過環(huán)氧氯丙烷與雙酚A或多元醇在縮聚反應(yīng)中生成的。由于環(huán)氧基的化學(xué)活性，能夠與多種含活潑氫的化合物發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因此被歸類為熱固性樹脂。環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能、電絕緣性、與多種材料的粘接性以及靈活的加工工藝，這是其他熱固性塑料所無法比擬的。這使得它在涂料、復(fù)合材料、澆鑄料、膠粘劑、模壓材料和注射成型材料等多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
1. **氯含量**
環(huán)氧樹脂中的氯含量主要源于雙酚A環(huán)氧樹脂。由于環(huán)氧氯丙烷與雙酚A在堿性催化劑的作用下，閉環(huán)反應(yīng)不完全，以及副反應(yīng)和水洗不徹底，導(dǎo)致氯的殘留。氯在環(huán)氧樹脂中存在幾種形式：無機(jī)氯（游離氯），即合成樹脂反應(yīng)中產(chǎn)生的NaCl，盡管經(jīng)過水洗，仍可能殘留微量；不可水解氯（非活性氯），在樹脂合成過程中由環(huán)氧氯丙烷的副反應(yīng)產(chǎn)生，較為穩(wěn)定；可水解氯（活性氯），是生產(chǎn)過程中未完全閉環(huán)的雜質(zhì)，容易被水水解，可能影響固化物的耐腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度。
2. **“氯”與阻燃**
作為一種廣泛應(yīng)用的熱固性樹脂，環(huán)氧樹脂相比熱塑性樹脂，展現(xiàn)出更優(yōu)越的熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能。然而，高分子材料的易燃特性限制了其應(yīng)用，因此阻燃研究引起了***關(guān)注。通常，通過添加阻燃劑或?qū)Νh(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性來實現(xiàn)阻燃效果。在滿足燃燒條件下，環(huán)氧樹脂會燃燒，因此要實現(xiàn)阻燃效果，需要從燃燒的三大必要因素著手。氣相自由基猝滅是通過在基材中添加阻燃劑，在燃燒過程中釋放出能夠捕獲自由基的物質(zhì)，從而抑制燃燒鏈反應(yīng)，降低熱分解。
3. **鹵系阻燃劑的優(yōu)缺點**
鹵系阻燃劑是早期用于環(huán)氧樹脂的阻燃劑，因其低成本、易于添加、良好的相容性及高效的阻燃性能而被廣泛應(yīng)用。盡管鹵素阻燃劑在使用過程中能有效抑制燃燒，但也帶來了毒性大、燃燒產(chǎn)物有毒及環(huán)境污染等問題。隨著環(huán)保意識的提升，新法規(guī)逐步要求低鹵阻燃劑在毒性、可燃性、穩(wěn)定性和阻燃性能等方面要滿足更高的標(biāo)準(zhǔn)。
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