一种阻燃环氧树脂制备方法与流程

1.本发明涉及阻燃材料技术领域，尤其涉及一种阻燃环氧树脂制备方法。


背景技术：

2.环氧树脂材料具有优异的机械性能和耐酸碱腐蚀等化学稳定性能，优异的电性能，因而被大量应用于复合材料当中，尤其是在电子封装材料方面具有良好的应用，但由于环氧树脂固化物的易燃性使其应用受到了限制。传统环氧树脂材料的阻燃方法是使用含卤阻燃剂进行阻燃，虽然含卤阻燃剂在环氧树脂材料阻燃上发挥了极好的阻燃作用，但存在燃烧时释放有毒和腐蚀性气体等问题，虽说环氧树脂的具有一定的阻燃效果，但是固化物的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均有所降低，因此本方案提出一种阻燃环氧树脂制备方法。


技术实现要素：

3.为了解决含卤阻燃剂在环氧树脂材料阻燃上发挥了极好的阻燃作用，但存在燃烧时释放有毒和腐蚀性气体等问题，虽说环氧树脂的具有一定的阻燃效果，但是固化物的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均有所降低，本发明的目的在于提供一种阻燃环氧树脂制备方法，以解决上述提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种阻燃环氧树脂制备方法，包括以下原料：环氧树脂、固化剂、阻燃剂，促进剂；原料按重量份数计：环氧树脂50～60份，固化剂5～10份,阻燃剂10～15份，促进剂0.1～0.3份。
6.阻燃环氧树脂制备方法，包括以下步骤：
7.s1，将环氧树脂与阻燃剂之间进行混合均匀，得到混合物a；
8.s2，将环氧树脂与阻燃剂混合后得到的混合物a加入到反应釜中进行搅拌，在搅拌的过程中将固化剂逐步添加至反应釜中与混合物a之间进行混合反应固化后得到阻燃环氧树脂。
9.作为本发明优选的方案，所述固化剂选用双羟基螺环季戊四醇双磷酸酯类化合物进行混合而成，当双羟基螺环季戊四醇双磷酸酯类化合物固化剂添加量到达20％时，极限氧指数为29％；800℃时残炭率达到19％。
10.作为本发明优选的方案，所述固化剂还可以选用一些化合物的p-h键的活性与对苯醌进行加成反应合成出了含有酚羟基的反应型磷酸酯类化合物，该化合物作为固化剂对环氧树脂进行固化，当磷含量到达3％时，在700℃的残炭率达到42％。
11.作为本发明优选的方案，所述阻燃剂由三羟甲基丙烷和三氯化磷在吡啶存在下化合，反应的中间产物与甲基膦酸酯合成制得。
12.作为本发明优选的方案，所述s1和s2中将60份环氧树脂、15份阻燃剂、10份固化剂混合均匀，加入0.3份dmp-30作为促进剂，倒入模具中，在反应釜中85℃固化4小时，然后升
温至110℃固化2小时，最后升温至140℃固化6小时后，随炉冷却至室温脱模，制成树脂浇注体a。
13.作为本发明优选的方案，所述s1和s2中将60份环氧树脂、15份阻燃剂、5份固化剂混合均匀，加入0.3份dmp-30作为促进剂，倒入模具中，在反应釜中85℃固化4小时，然后升温至110℃固化2小时，最后升温至140℃固化6小时后，随炉冷却至室温脱模，制成树脂浇注体b。
14.作为本发明优选的方案，所述s1和s2中将60份环氧树脂、10份阻燃剂、5份固化剂混合均匀，加入0.3份dmp-30作为促进剂，倒入模具中，在反应釜中85℃固化4小时，然后升温至110℃固化2小时，最后升温至140℃固化6小时后，随炉冷却至室温脱模，制成树脂浇注体c。
15.作为本发明优选的方案，所述s1和s2中将60份环氧树脂、10份阻燃剂、5份固化剂混合均匀，加入0.1份dmp-30作为促进剂，倒入模具中，在反应釜中85℃固化4小时，然后升温至110℃固化2小时，最后升温至140℃固化6小时后，随炉冷却至室温脱模，制成树脂浇注体d。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1、本发明中，通过阻燃剂由三羟甲基丙烷和三氯化磷在吡啶存在下化合，反应的中间产物与甲基膦酸酯合成制得能够与环氧树脂之间的相容性高，从而有效的提高环氧树脂的热稳定性和阻燃性，并且在环氧树脂燃烧过程中受热分解，放出氮气、氨气等惰性气体，稀释燃烧时的氧气浓度，提高环氧树脂阻燃性，并且避免了有毒气体的产生，使整体具有较好的环保效果。
18.2、本发明中，通过固化剂选用含双羟基螺环季戊四醇双磷酸酯类化合物，用该化合物作为固化剂固化双酚a环氧树脂时，比未阻燃环氧树脂的阻燃性有明显提高；通过固化剂选用化合物的p-h键的活性与对苯醌进行加成反应合成出了含有酚羟基的反应型磷酸酯类化合物，该化合物作为阻燃固化剂对环氧树脂进行固化，表现出优异的阻燃性能。
19.3、本发明中，通过环氧树脂中添加双羟基螺环季戊四醇双磷酸酯类化合物进行混合而成，当双羟基螺环季戊四醇双磷酸酯类化合物固化剂，固化剂中的反应型组分具有羟基、氨基等活性基团，参与环氧树脂的固化反应，增加了环氧树脂与阻燃剂的相容性，所以固化物的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、均有所提高，并且使环氧树脂的阻燃性高。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.本发明提供一种技术方案：
22.一种阻燃环氧树脂制备方法，包括以下原料：环氧树脂、固化剂、阻燃剂，促进剂；原料按重量份数计：环氧树脂50～60份，固化剂5～10份,阻燃剂10～15份，促进剂0.1～0.3份。
23.阻燃环氧树脂制备方法，包括以下步骤：
24.s1，将环氧树脂与阻燃剂之间进行混合均匀，得到混合物a；
25.s2，将环氧树脂与阻燃剂混合后得到的混合物a加入到反应釜中进行搅拌，在搅拌的过程中将固化剂逐步添加至反应釜中与混合物a之间进行混合反应固化后得到阻燃环氧树脂。
26.其中固化剂选用双羟基螺环季戊四醇双磷酸酯类化合物进行混合而成，当双羟基螺环季戊四醇双磷酸酯类化合物固化剂添加量到达20％时，极限氧指数为29％；800℃时残炭率达到19％。通过固化剂选用含双羟基螺环季戊四醇双磷酸酯类化合物，用该化合物作为固化剂固化双酚a环氧树脂时，比未阻燃环氧树脂的阻燃性有明显提高；通过环氧树脂中添加双羟基螺环季戊四醇双磷酸酯类化合物进行混合而成，当双羟基螺环季戊四醇双磷酸酯类化合物固化剂，固化剂中的反应型组分具有羟基、氨基等活性基团，参与环氧树脂的固化反应，增加了环氧树脂与阻燃剂的相容性，所以固化物的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、均有所提高，并且使环氧树脂的阻燃性高。
27.其中固化剂还可以选用一些化合物的p-h键的活性与对苯醌进行加成反应合成出了含有酚羟基的反应型磷酸酯类化合物，该化合物作为固化剂对环氧树脂进行固化，当磷含量到达3％时，在700℃的残炭率达到42％。通过固化剂选用化合物的p-h键的活性与对苯醌进行加成反应合成出了含有酚羟基的反应型磷酸酯类化合物，该化合物作为阻燃固化剂对环氧树脂进行固化，表现出优异的阻燃性能。
28.其中阻燃剂由三羟甲基丙烷和三氯化磷在吡啶存在下化合，反应的中间产物与甲基膦酸酯合成制得。通过阻燃剂由三羟甲基丙烷和三氯化磷在吡啶存在下化合，反应的中间产物与甲基膦酸酯合成制得能够与环氧树脂之间的相容性高，从而有效的提高环氧树脂的热稳定性和阻燃性，并且在环氧树脂燃烧过程中受热分解，放出氮气、氨气等惰性气体，稀释燃烧时的氧气浓度，提高环氧树脂阻燃性，并且避免了有毒气体的产生，使整体具有较好的环保效果。
29.s1和s2中将60份环氧树脂、15份阻燃剂、10份固化剂混合均匀，加入0.3份dmp-30作为促进剂，倒入模具中，在反应釜中85℃固化4小时，然后升温至110℃固化2小时，最后升温至140℃固化6小时后，随炉冷却至室温脱模，制成树脂浇注体a。
30.s1和s2中将60份环氧树脂、15份阻燃剂、5份固化剂混合均匀，加入0.3份dmp-30作为促进剂，倒入模具中，在反应釜中85℃固化4小时，然后升温至110℃固化2小时，最后升温至140℃固化6小时后，随炉冷却至室温脱模，制成树脂浇注体b。
31.s1和s2中将60份环氧树脂、10份阻燃剂、5份固化剂混合均匀，加入0.3份dmp-30作为促进剂，倒入模具中，在反应釜中85℃固化4小时，然后升温至110℃固化2小时，最后升温至140℃固化6小时后，随炉冷却至室温脱模，制成树脂浇注体c。
32.s1和s2中将60份环氧树脂、10份阻燃剂、5份固化剂混合均匀，加入0.1份dmp-30作为促进剂，倒入模具中，在反应釜中85℃固化4小时，然后升温至110℃固化2小时，最后升温至140℃固化6小时后，随炉冷却至室温脱模，制成树脂浇注体d。
33.实施例1：将环氧树脂与阻燃剂之间进行混合均匀，得到混合物a；将60份环氧树脂、15份阻燃剂混合后得到的混合物a加入到反应釜中进行搅拌，在搅拌的过程中将10份固化剂逐步添加至反应釜中与混合物a之间进行混合反应，加入0.3份dmp-30作为促进剂，倒入模具中，在反应釜中85℃固化4小时，然后升温至110℃固化2小时，最后升温至140℃固化
6小时后，随炉冷却至室温脱模，制成树脂浇注体a。
34.实施例2：将环氧树脂与阻燃剂之间进行混合均匀，得到混合物a；将60份环氧树脂、15份阻燃剂混合后得到的混合物a加入到反应釜中进行搅拌，在搅拌的过程中将5份固化剂逐步添加至反应釜中与混合物a之间进行混合反应，加入0.3份dmp-30作为促进剂，倒入模具中，在反应釜中85℃固化4小时，然后升温至110℃固化2小时，最后升温至140℃固化6小时后，随炉冷却至室温脱模，制成树脂浇注体b。
35.实施例3：将环氧树脂与阻燃剂之间进行混合均匀，得到混合物a；将60份环氧树脂、10份阻燃剂混合后得到的混合物a加入到反应釜中进行搅拌，在搅拌的过程中将5份固化剂逐步添加至反应釜中与混合物a之间进行混合反应，加入0.3份dmp-30作为促进剂，倒入模具中，在反应釜中85℃固化4小时，然后升温至110℃固化2小时，最后升温至140℃固化6小时后，随炉冷却至室温脱模，制成树脂浇注体c。
36.实施例4：将环氧树脂与阻燃剂之间进行混合均匀，得到混合物a；将60份环氧树脂10份阻燃剂混合后得到的混合物a加入到反应釜中进行搅拌，在搅拌的过程中将5份固化剂逐步添加至反应釜中与混合物a之间进行混合反应，加入0.1份dmp-30作为促进剂，倒入模具中，在反应釜中85℃固化4小时，然后升温至110℃固化2小时，最后升温至140℃固化6小时后，随炉冷却至室温脱模，制成树脂浇注体d。
[0037][0038]
综上实施例通过阻燃剂由三羟甲基丙烷和三氯化磷在吡啶存在下化合，反应的中间产物与甲基膦酸酯合成制得能够与环氧树脂之间的相容性高，从而有效的提高环氧树脂的热稳定性和阻燃性。通过固化剂选用含双羟基螺环季戊四醇双磷酸酯类化合物，用该化合物作为固化剂固化双酚a环氧树脂时，比未阻燃环氧树脂的阻燃性有明显提高；通过固化剂选用化合物的p-h键的活性与对苯醌进行加成反应合成出了含有酚羟基的反应型磷酸酯类化合物，该化合物作为阻燃固化剂对环氧树脂进行固化，表现出优异的阻燃性能。通过环氧树脂中添加双羟基螺环季戊四醇双磷酸酯类化合物进行混合而成，当双羟基螺环季戊四醇双磷酸酯类化合物固化剂，固化剂中的反应型组分具有羟基、氨基等活性基团，参与环氧树脂的固化反应，增加了环氧树脂与阻燃剂的相容性，所以固化物的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、均有所提高，并且使环氧树脂的阻燃性高。并且综上实施例对比后在实施例2中各种原料配比制得的环氧树脂的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度较好。
[0039]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种阻燃环氧树脂制备方法，包括以下原料：环氧树脂、固化剂、阻燃剂，促进剂；其特征在于：原料按重量份数计：环氧树脂50～60份，固化剂5～10份,阻燃剂10～15份，促进剂0.1～0.3份。阻燃环氧树脂制备方法，包括以下步骤：s1，将环氧树脂与阻燃剂之间进行混合均匀，得到混合物a；s2，将环氧树脂与阻燃剂混合后得到的混合物a加入到反应釜中进行搅拌，在搅拌的过程中将固化剂逐步添加至反应釜中与混合物a之间进行混合反应固化后得到阻燃环氧树脂。2.根据权利要求1所述的一种阻燃环氧树脂制备方法，其特征在于，所述固化剂选用双羟基螺环季戊四醇双磷酸酯类化合物进行混合而成，当双羟基螺环季戊四醇双磷酸酯类化合物固化剂添加量到达20％时，极限氧指数为29％；800℃时残炭率达到19％。3.根据权利要求1所述的一种阻燃环氧树脂制备方法，其特征在于，所述固化剂还可以选用一些化合物的p-h键的活性与对苯醌进行加成反应合成出了含有酚羟基的反应型磷酸酯类化合物，该化合物作为固化剂对环氧树脂进行固化，当磷含量到达3％时，在700℃的残炭率达到42％。4.根据权利要求1所述的一种阻燃环氧树脂制备方法，其特征在于，所述阻燃剂由三羟甲基丙烷和三氯化磷在吡啶存在下化合，反应的中间产物与甲基膦酸酯合成制得。5.根据权利要求1所述的一种阻燃环氧树脂制备方法，其特征在于，所述s1和s2中将60份环氧树脂、15份阻燃剂、10份固化剂混合均匀，加入0.3份dmp-30作为促进剂，倒入模具中，在反应釜中85℃固化4小时，然后升温至110℃固化2小时，最后升温至140℃固化6小时后，随炉冷却至室温脱模，制成树脂浇注体a。6.根据权利要求1所述的一种阻燃环氧树脂制备方法，其特征在于，所述s1和s2中将60份环氧树脂、15份阻燃剂、5份固化剂混合均匀，加入0.3份dmp-30作为促进剂，倒入模具中，在反应釜中85℃固化4小时，然后升温至110℃固化2小时，最后升温至140℃固化6小时后，随炉冷却至室温脱模，制成树脂浇注体b。7.根据权利要求1所述的一种阻燃环氧树脂制备方法，其特征在于，所述s1和s2中将60份环氧树脂、10份阻燃剂、5份固化剂混合均匀，加入0.3份dmp-30作为促进剂，倒入模具中，在反应釜中85℃固化4小时，然后升温至110℃固化2小时，最后升温至140℃固化6小时后，随炉冷却至室温脱模，制成树脂浇注体c。8.根据权利要求1所述的一种阻燃环氧树脂制备方法，其特征在于，所述s1和s2中将60份环氧树脂、10份阻燃剂、5份固化剂混合均匀，加入0.1份dmp-30作为促进剂，倒入模具中，在反应釜中85℃固化4小时，然后升温至110℃固化2小时，最后升温至140℃固化6小时后，随炉冷却至室温脱模，制成树脂浇注体d。

技术总结
本发明涉及阻燃材料技术领域，尤其为一种阻燃环氧树脂制备方法，包括以下原料：环氧树脂、固化剂、阻燃剂，促进剂；其特征在于：原料按重量份数计：环氧树脂50～60份，固化剂5～10份,阻燃剂10～15份，促进剂0.1～0.3份；通过环氧树脂中添加双羟基螺环季戊四醇双磷酸酯类化合物进行混合而成，当双羟基螺环季戊四醇双磷酸酯类化合物固化剂，固化剂中的反应型组分具有羟基、氨基等活性基团，参与环氧树脂的固化反应，增加了环氧树脂与阻燃剂的相容性，所以固化物的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、均有所提高，并且使环氧树脂的阻燃性高。并且使环氧树脂的阻燃性高。


技术研发人员：吴晁旭 林忠贵
受保护的技术使用者：常熟裕博高分子材料有限公司
技术研发日：2023.07.17
技术公布日：2023/10/15