Effects of a composite flame retardant system on the flame retardancy and mechanical performance of epoxy resin adhesive

阻燃剂 胶粘剂 材料科学 复合材料 环氧树脂 复合数 烧焦 聚磷酸铵 极限氧指数 锥形量热计 热固性聚合物 燃烧 图层(电子) 化学 有机化学
作者
Sheng Li,Xiaohui Wang,Tianran Chen,Miaojun Xu,Lubin Liu,Suliang Gao,Yunzhao Wei,Bin Li
出处
期刊:Journal of Vinyl & Additive Technology [Wiley]
卷期号:28 (4): 775-787 被引量:13
标识
DOI:10.1002/vnl.21921
摘要

Abstract A flame‐retarded epoxy resin (ER) adhesive with strong flame retardancy and adhesion performance was prepared. The coated ammonium polyphosphate (MFAPP), melamine (MEL), and organic montmorillonite (OMMT) were mixed to prepare a composite flame retardant. It was subsequently blended with a toughened ER thoroughly and then the mixture was cured with polyamide. The resultant ER adhesive thermosets achieved UL‐94 V‐0 rating during vertical burning test, and the limiting oxygen index value was as high as 31.6%. The shear strength of the ER adhesive was 27.9 MPa when 25 wt% MFAPP/MEL/OMMT was introduced. Compared with the pure adhesive, the flame retardant epoxy adhesive maintained outstanding adhesion performance because of the good compatibility between the composite flame retardant additives and the toughened ER adhesive. Cone calorimetry tests indicated that the release of heat and smoke were obviously declined with the incorporation of the composite flame retardant system in comparison to pure ER adhesive thermoset. The investigation of flame retardant mechanism revealed that the composite MFAPP/MEL/OMMT flame retardant system stimulated the generation of highly expanded, integral, and strong char layer and the formed char layer exerted superior insulation effect during combusiton. The present work provided an alternative approach to prepare flame retardant ER adhesive with the similar excellent adhesive performance.
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