[發明專利]一種環氧樹脂阻燃組合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201410129764.0
• 申請日: 2014-04-01
• 公開（公告）號: CN103980662A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 劉繼延;劉學清;陳佳;周恒;王昊;鄒利勇
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K5/5313
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 徐立

技術領域

本發明涉及高分子阻燃劑領域，特別涉及一種環氧樹脂阻燃組合物及其制備方法。

背景技術

環氧樹脂在航空、電子電器等領域應用十分廣泛，作為印制電路板（Printed?circuit?board，PCB）的基體材料，環氧樹脂的阻燃性是不能忽視的。目前PCB板用的環氧樹脂的阻燃主要是含鹵素的化合物，例如四溴雙酚A。但含鹵阻燃環氧樹脂在使用及回收過程中，分解產生的鹵化物氣體對環境和人體健康造成危害。因此開發無鹵阻燃體系，成為目前阻燃劑開發的熱點問題。

現有技術中含有烷基次膦酸的單鹽阻燃聚合物體系，要么其抑煙效果好，要么阻燃效果，很難同時具備良好的抑煙效果和阻燃效果，含有烷基次膦酸的單鹽阻燃聚合物體系在其制備過程中需要添加一種或多種協效劑，才能充分發揮阻燃劑的阻燃效率。常用的協效劑主要是一些無機金屬鹽例如三聚磷酸銨、三聚氰胺，以100質量份的環氧樹脂計，這些協效劑的添加量高達30質量份，這不僅使體系加工過程變得困難，同時還對產品的其他性能產生不利影響，例如降低了產品的機械性能等。隨著的技術的進步和對環境影響的關注，對電子、電器行業阻燃產品綜合性能的要求越來越高，而現有的阻燃聚合物體系，其抑煙性能、阻燃性能、機械性能、以及生產成本還需要進一步提高和完善。

發明內容

為了解決現有技術中的含有烷基次膦酸鹽阻燃聚合物體系添加協效劑后提高了加工難度，降低了產品性能的問題，以及為了提升現有電子產品用的阻燃聚合物的綜合性能，本發明提供了一種環氧樹脂阻燃組合物及其制備方法。所述技術方案如下：

一方面，本發明提供了一種環氧樹脂阻燃組合物，所述阻燃劑包括：環氧樹脂、固化劑以及甲基環己基次膦酸鋁鋅復鹽阻燃劑，以100質量份的所述環氧樹脂計，所述甲基環己基次膦酸鋁鋅復鹽阻燃劑的用量為10-50質量份，所述固化劑的用量為10-30質量份。

優選地，以100質量份的所述環氧樹脂計，所述甲基環己基次膦酸鋁鋅復鹽阻燃劑的用量為10-15質量份。

具體地，所述甲基環己基次膦酸鋁鋅復鹽阻燃劑的結構為：

具體地，所述M₁和M₂的摩爾比為3:1-1:3。

進一步地，所述M₁和M₂的摩爾比為2:1-1:3。

優選地，所述M₁和M₂的摩爾比為1:3。

具體地，所述甲基環己基次膦酸鋁鋅復鹽阻燃劑的粒徑為5-10μm。

具體地，所述固化劑為脂肪族胺類固化劑、芳香族胺類固化劑、脂環胺類固化劑、雜環胺類固化劑、酸酐類固化劑、線性合成樹脂低聚物、潛伏固化劑和特種固化劑中的至少一種。

進一步地，所述芳香族胺類固化劑為間苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜、間苯二胺或二氨基二苯基醚。

進一步地，所述酸酐類固化劑為四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰二甲酸酐或甲基六氫鄰苯二甲酸酐。

進一步地，所述潛伏固化劑為雙氰胺或己二酸二酰肼。

更進一步地，所述固化劑為4，4-二氨基二苯砜、雙氰胺、間苯二胺、4，4-二氨基二苯甲烷和4，4-二氨基二苯醚中的至少一種。

優選地，所述固化劑為4，4-二氨基二苯砜、4，4-二氨基二苯甲烷、4，4-二氨基二苯醚中的一種與間苯二胺按照質量比為2：3混合而成。

具體地，所述環氧樹脂為縮水甘油醚環氧樹脂、縮水甘油酯類環氧樹脂、縮水甘油胺類環氧樹脂、線型脂肪族類環氧樹脂、脂環族類環氧樹脂和混合型環氧樹脂中的至少一種。

進一步地，所述環氧樹脂為雙酚A環氧樹脂或酚醛環氧樹脂。

進一步地，所述組合物還包括添加劑，所述添加劑包括：固化促進劑、分散劑、增韌劑、稀釋劑、溶劑和加工助劑中的至少一種，以100質量份的所述環氧樹脂計，所述添加劑的質量份為5以內。

另一方面，本發明提供了一種制備上述組合物的方法，將所述阻燃劑和所述環氧樹脂混合，得到混合物，將所述混合物通過熱熔化或超聲分散后，再加入所述固化劑，得到所述環氧樹脂阻燃組合物。

進一步地，將所述混合物通過熱熔化或超聲分散后，再加入所述固化劑和所述添加劑。