一種阻燃環(huán)氧樹(shù)脂及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種阻燃環(huán)氧樹(shù)脂及其制備方法，該阻燃環(huán)氧樹(shù)脂如式（I）所示，其中，R1、R2與R3各自獨(dú)立地選自氫或甲基；n為聚合度。與現(xiàn)有添加阻燃劑相比，本發(fā)明阻燃環(huán)氧樹(shù)脂是依靠自身的高苯環(huán)特殊結(jié)構(gòu)阻燃，不含鹵素，且無(wú)需添加其他有機(jī)磷系阻燃劑或其他類(lèi)型的添加劑，即可具有良好的阻燃性；同時(shí)，由于無(wú)需添加任何阻燃劑，式（I）所示的阻燃環(huán)氧樹(shù)脂制成的固化物具有良好的力學(xué)性能，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐吸潮性好，硬化時(shí)收縮小，制品尺寸穩(wěn)定等優(yōu)良性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種阻燃環(huán)氧樹(shù)脂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于樹(shù)脂材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種阻燃環(huán)氧樹(shù)脂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)氧樹(shù)脂以其力學(xué)性能好、絕緣性能優(yōu)異、粘合力高、收縮率小、穩(wěn)定性好以及加工容易等優(yōu)點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用于化工、電子電力、機(jī)械、航空航天、涂料、粘結(jié)等領(lǐng)域。然而，通用環(huán)氧樹(shù)脂的氧指數(shù)僅為19.8，屬易燃材料。隨著電子、電器、涂料等行業(yè)對(duì)其阻燃性提出了更高的要求，世界各國(guó)進(jìn)行了大量的研究。
[0003]近幾十年來(lái)，在電子電器領(lǐng)域中廣泛使用的是以四溴雙酚A為單體的含溴環(huán)氧樹(shù)月旨，以溴阻燃環(huán)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(zhì)，如產(chǎn)生大量濃煙和刺激性的有毒氣體，產(chǎn)生多溴二苯并呋喃(PBDF)、二噁英(dioxin)等有毒物，很可能致癌并導(dǎo)致動(dòng)物機(jī)體畸形，另外處理或回收含溴廢料也相當(dāng)困難。歐盟的“電氣及電子設(shè)備廢棄物處理法(WEEE)”和“電子電氣設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令(RoHS)”修正草案，對(duì)無(wú)鹵無(wú)鉛的環(huán)保材料加以規(guī)范。 [0004]隨著環(huán)保呼聲的日益高漲，人們紛紛都在尋找環(huán)保綠色的替代阻燃劑產(chǎn)品，主要是通過(guò)采用添加型阻燃劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。添加阻燃型添加劑具有工藝簡(jiǎn)便、原料來(lái)源廣泛等特點(diǎn)，是目前常用的環(huán)氧樹(shù)脂的阻燃方法。目前使用的添加型阻燃劑可分為無(wú)機(jī)阻燃劑(包括填充劑)和有機(jī)阻燃劑。常用的無(wú)機(jī)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(jī)阻燃劑包括有機(jī)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]但由于大比例添加型阻燃劑的使用一方面會(huì)影響材料的機(jī)械性能，使固化物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、耐熱性、加工性等性能降低，采用添加型含磷阻燃劑還會(huì)導(dǎo)致環(huán)氧樹(shù)脂的吸水率上升，耐潮濕性能降低；另一方面在固化和使用過(guò)程中，阻燃劑的逐漸泄露會(huì)導(dǎo)致阻燃效果逐漸降低，呈現(xiàn)不穩(wěn)定的阻燃狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種阻燃環(huán)氧樹(shù)脂及其制備方法，該阻燃環(huán)氧樹(shù)脂為自阻燃環(huán)氧樹(shù)脂。
[0007]本發(fā)明提供了一種阻燃環(huán)氧樹(shù)脂，如式(I)所示:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種阻燃環(huán)氧樹(shù)脂，如式(I)所示:
2.一種阻燃環(huán)氧樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: A)將式(II)所示的酚醛樹(shù)脂與含環(huán)氧基的化合物，在第一堿性催化劑的作用下，加熱，進(jìn)行預(yù)反應(yīng)；然后，在真空條件下，加入第二堿性催化劑，進(jìn)行閉環(huán)反應(yīng)，得到式(I)所示的阻燃環(huán)氧樹(shù)脂；所述含環(huán)氧基的化合物為環(huán)氧氯丙烷和/或甲基環(huán)氧氯丙烷；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述預(yù)反應(yīng)還加入助溶劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述助溶劑選自丙三醇、1，4-二氧六環(huán)、乙二醇二甲醚、聚乙二醇、丙二醇甲醚與己內(nèi)酯中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述式(II)所示的酚醛樹(shù)脂與助溶劑的質(zhì)量比為:1:(0.01~0.1)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟A)還包括: 閉環(huán)反應(yīng)后，加入有機(jī)溶劑溶解，在第三堿性催化劑的作用下進(jìn)行精制反應(yīng)，水洗，脫溶劑后，得到式(I)所示的阻燃環(huán)氧樹(shù)脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述第一堿性催化劑、第二堿性催化劑與第三堿性催化劑各自獨(dú)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(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述第一堿性催化劑與第二堿性催化劑的質(zhì)量和為式(II)所示的酚醛樹(shù)脂質(zhì)量的30%~70%。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述預(yù)反應(yīng)的溫度為40°C~70°C，時(shí)間為I~6h。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述閉環(huán)反應(yīng)的溫度為40°C~70°C，時(shí)間為2~ 6h，真空度為0.01~0.06MPa。
【文檔編號(hào)】C08L63/04GK103694450SQ201310573836
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】唐一林, 朱紅軍, 鄧亞玲, 趙志東, 江成真 申請(qǐng)人:山東圣泉化工股份有限公司