一種阻燃環氧樹脂及其製備方法
2023-12-02 18:49:41 2
一種阻燃環氧樹脂及其製備方法
【專利摘要】本發明提供了一種阻燃環氧樹脂及其製備方法，該阻燃環氧樹脂如式（I）所示，其中，R1、R2與R3各自獨立地選自氫或甲基；n為聚合度。與現有添加阻燃劑相比，本發明阻燃環氧樹脂是依靠自身的高苯環特殊結構阻燃，不含滷素，且無需添加其他有機磷系阻燃劑或其他類型的添加劑，即可具有良好的阻燃性；同時，由於無需添加任何阻燃劑，式（I）所示的阻燃環氧樹脂製成的固化物具有良好的力學性能，化學穩定性好，耐吸潮性好，硬化時收縮小，製品尺寸穩定等優良性能。
【專利說明】一種阻燃環氧樹脂及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於樹脂材料【技術領域】，尤其涉及一種阻燃環氧樹脂及其製備方法。
【背景技術】
[0002]環氧樹脂以其力學性能好、絕緣性能優異、粘合力高、收縮率小、穩定性好以及加工容易等優點，而廣泛應用於化工、電子電力、機械、航空航天、塗料、粘結等領域。然而，通用環氧樹脂的氧指數僅為19.8，屬易燃材料。隨著電子、電器、塗料等行業對其阻燃性提出了更高的要求，世界各國進行了大量的研究。
[0003]近幾十年來，在電子電器領域中廣泛使用的是以四溴雙酚A為單體的含溴環氧樹月旨，以溴阻燃環氧固化物。然而，含溴阻燃劑在燃燒或廢棄處理中釋放出有毒物質，如產生大量濃煙和刺激性的有毒氣體，產生多溴二苯並呋喃(PBDF)、二噁英(dioxin)等有毒物，很可能致癌並導致動物機體畸形，另外處理或回收含溴廢料也相當困難。歐盟的「電氣及電子設備廢棄物處理法(WEEE)」和「電子電氣設備中限制使用某些有害物質指令(RoHS)」修正草案，對無滷無鉛的環保材料加以規範。 [0004]隨著環保呼聲的日益高漲，人們紛紛都在尋找環保綠色的替代阻燃劑產品，主要是通過採用添加型阻燃劑來實現的。添加阻燃型添加劑具有工藝簡便、原料來源廣泛等特點，是目前常用的環氧樹脂的阻燃方法。目前使用的添加型阻燃劑可分為無機阻燃劑(包括填充劑)和有機阻燃劑。常用的無機阻燃劑有氫氧化鋁、水合氧化鋁、氫氧化鎂、硼化物、三氧化二銻、紅磷等；有機阻燃劑包括有機磷系阻燃劑，主要有磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯與三(氯乙基)磷酸酯等。
[0005]但由於大比例添加型阻燃劑的使用一方面會影響材料的機械性能，使固化物的玻璃化轉變溫度(Tg)、耐熱性、加工性等性能降低，採用添加型含磷阻燃劑還會導致環氧樹脂的吸水率上升，耐潮溼性能降低；另一方面在固化和使用過程中，阻燃劑的逐漸洩露會導致阻燃效果逐漸降低，呈現不穩定的阻燃狀態。
【發明內容】
[0006]有鑑於此，本發明要解決的技術問題在於提供一種阻燃環氧樹脂及其製備方法，該阻燃環氧樹脂為自阻燃環氧樹脂。
[0007]本發明提供了一種阻燃環氧樹脂，如式(I)所示:
[0008]
【權利要求】
1.一種阻燃環氧樹脂，如式(I)所示:
2.一種阻燃環氧樹脂的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟: A)將式(II)所示的酚醛樹脂與含環氧基的化合物，在第一鹼性催化劑的作用下，加熱，進行預反應；然後，在真空條件下，加入第二鹼性催化劑，進行閉環反應，得到式(I)所示的阻燃環氧樹脂；所述含環氧基的化合物為環氧氯丙烷和/或甲基環氧氯丙烷；
3.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於，所述預反應還加入助溶劑。
4.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於，所述助溶劑選自丙三醇、1，4-二氧六環、乙二醇二甲醚、聚乙二醇、丙二醇甲醚與己內酯中的一種或多種。
5.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於，所述式(II)所示的酚醛樹脂與助溶劑的質量比為:1:(0.01~0.1)。
6.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟A)還包括: 閉環反應後，加入有機溶劑溶解，在第三鹼性催化劑的作用下進行精製反應，水洗，脫溶劑後，得到式(I)所示的阻燃環氧樹脂。
7.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於，所述第一鹼性催化劑、第二鹼性催化劑與第三鹼性催化劑各自獨立地選自氫氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液、碳酸鈉水溶液、碳酸氫鈉水溶液、碳酸氫鉀水溶液中的一種或多種。
8.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於，所述第一鹼性催化劑與第二鹼性催化劑的質量和為式(II)所示的酚醛樹脂質量的30%~70%。
9.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於，所述預反應的溫度為40°C~70°C，時間為I~6h。
10.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於，所述閉環反應的溫度為40°C~70°C，時間為2~ 6h，真空度為0.01~0.06MPa。
【文檔編號】C08L63/04GK103694450SQ201310573836
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年11月15日 優先權日:2013年11月15日
【發明者】唐一林, 朱紅軍, 鄧亞玲, 趙志東, 江成真 申請人:山東聖泉化工股份有限公司