Инновационная огнезащитная технология: синтез органического функционализированного отвердителя гидроксида магния и углубленное исследование свойств огнестойкой эпоксидной смолы 
В связи с растущими требованиями к характеристикам материалов в современной промышленности и строительстве, особенно с акцентом на огнезащитные свойства, разработка эффективных и экологически чистых огнезащитных материалов стала горячей точкой исследований в области материаловедения. Среди них эпоксидная смола широко используется в электронной упаковке, композитных материалах, покрытиях и других областях благодаря своим превосходным механическим свойствам, химической стойкости и способности к склеиванию. Однако присущая ему воспламеняемость ограничивает сферу его применения. Таким образом, изучение органического функционализированного гидроксида магния в качестве отверждающего агента для улучшения свойств огнестойкости эпоксидной смолы стало очень перспективным направлением.
Получение органического функционализированного гидроксида магния. Ключом к синтезу органического функционализированного гидроксида магния является введение органических функциональных групп на поверхность гидроксида магния (Mg(OH)_2) посредством химических реакций. Этот процесс обычно включает два этапа: первый - модификация поверхности гидроксида магния. Силановый связующий агент (такой как γ-глицидоксипропилтриметоксисилан) часто используется для предварительной обработки Mg(OH)_2 с целью повышения реакционной способности его поверхности, а затем и органических молекул; обладающие огнезащитными свойствами (такие как фосфор и азотсодержащие соединения), соединяются с предварительно обработанной поверхностью Mg(OH)_2 посредством реакции прививки с образованием органического функционализированного гидроксида магния. Эта модификация не только улучшает межфазную совместимость между гидроксидом магния и эпоксидной смолой, но также вводит дополнительные огнезащитные элементы для улучшения общих огнестойких характеристик.
Приготовление и исследование характеристик огнестойкой эпоксидной смолы использует вышеупомянутый органический функционализированный гидроксид магния в качестве отверждающего агента для проведения реакции отверждения с эпоксидной смолой для получения эпоксидного композиционного материала с собственными огнестойкими свойствами. По сравнению с традиционными добавками антипиренов, этот метод позволяет более равномерно распределить огнезащитные ингредиенты и уменьшить осаждение антипиренов, тем самым улучшая долговременную стабильность и огнезащитную эффективность материала.
1. Оценка огнезащитных характеристик. Огнезащитные характеристики модифицированной эпоксидной смолы были всесторонне оценены с помощью теста на предельный кислородный индекс (LOI), испытания на вертикальное горение (UL-94) и конусного калориметрического анализа (CONE). Результаты показывают, что органический функционализированный отвердитель гидроксид магния значительно улучшает огнезащитные свойства эпоксидной смолы и снижает скорость тепловыделения и плотность дыма во время горения.
2. Анализ механических свойств. Механические свойства являются важным показателем для измерения практической ценности огнезащитных материалов. В ходе испытаний на растяжение, сжатие и удар было обнаружено, что, хотя огнезащитные компоненты были введены, благодаря разумному функциональному дизайну и подбору пропорций, органический функционализированный отвердитель гидроксид магния оказал ограниченное влияние на механические свойства эпоксидной смолы, а в некоторых случаях даже незначительное. улучшен за счет расширенной функциональности интерфейса.
3. Исследование термической стабильности: термогравиметрический анализ (ТГА) и дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) показывают, что добавление органического функционализированного гидроксида магния улучшает поведение эпоксидной смолы при термическом разложении, улучшает термическую стабильность и замедляет процесс термического разложения материала.
Введение органического функционализированного гидроксида магния в качестве отверждающего агента обеспечивает экологичный и эффективный путь модификации эпоксидной смолы огнезащитными свойствами. Он не только значительно повышает огнезащитные свойства материала, но также сохраняет хорошие механические свойства и термическую стабильность, открывая новые возможности для применения эпоксидной смолы в областях, требующих высоких стандартов безопасности. Будущие исследования могут дополнительно изучить больше типов стратегий органической функционализации, а также индивидуальные конструкции для конкретных потребностей применения, чтобы способствовать постоянному совершенствованию технологии огнезащитных материалов.