[發明專利]一種無鹵阻燃酚醛層壓紙板的制備方法

有效

• 申請號: 201410710356.4
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104401073A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 司凌霞;李娟
• 申請（專利權）人: 北京新福潤達絕緣材料有限責任公司;北京福潤德復合材料有限責任公司
• 主分類號: B32B27/04
• 分類號: B32B27/04;B32B27/42;B32B29/06;C08G8/28
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 盧新

技術領域

本發明涉及一種絕緣層壓紙板的制備方法，特別是涉及一種具有良好電氣絕緣性能和加工性能的無鹵阻燃酚醛層壓紙板的制備方法。

背景技術

酚醛樹脂利用其優異粘接性、機械特性、電氣絕緣特性，在電氣電子設備有廣泛的應用。為了增加電器設備的安全性，防止電氣設備中的絕緣材料在火災時的進一步燃燒和發煙，阻燃性能成為絕緣材料的一項新要求。目前，對于絕緣層壓板阻燃的主要方法是將溴系阻燃劑、氮系阻燃劑與磷系阻燃劑單獨或進行組合使用，達到阻燃目的。但是近年來從環境問題考慮，溴系阻燃劑的使用正逐漸被回避。而且，關于層壓板阻燃的研究大多集中在玻璃布層壓板的領域，與玻璃布層壓板比較，紙板更易燃，同時由于填料大多是固體物質，利用加填料的樹脂浸潤紙時，填料難以滲透到纖維縫隙，同時由于紙的強度遠低于玻璃布，也容易被填料弄破，從而使得層壓紙板的阻燃較為困難，其阻燃性幾乎完全取決于樹脂的阻燃性能。因此，開發自身具有無鹵阻燃性能的可以用在絕緣層壓材料中的樹脂非常必要。

酚醛樹脂主要是靠向其結構中引入氮或磷元素進行阻燃，也有兩種元素同時引入的例子。目前關于含磷的改性酚醛樹脂主要是利用芳香性磷酸酯類與酚醛樹脂相結合。專利(CN201310255770)公開了一種含磷阻燃酚醛樹脂，該專利中涉及的含磷阻燃樹脂合成方法為：先以苯酚或雙酚類化合物與甲醛反應合成酚醛樹脂，然后酚醛樹脂再與芳香型磷酸酯(DOPO、二苯基亞磷酸酯、二苯基亞膦酸等)進行縮聚反應制得含磷樹脂。該樹脂從其結構看屬于熱塑性樹脂，作為環氧的固化劑使用。專利(CN201110035073)提供了一種含磷酚醛樹脂，其制備方法是先利用苯酚和三氯氧磷反應生成磷氯化物，然后磷氯化物再與酚醛樹脂反應得到含磷酚醛樹脂，從其第二步的反應機理來看，該樹脂在制備的過程中會有高腐蝕性的氯化氫生成，不利于環保。專利(CN201010514567)將磷和氮引入酚醛樹脂中阻燃，專利(201110382010)和專利(201210447557)也涉及到含磷酚醛樹脂，采用的含磷化合物結構較復雜，均屬于磷酚化物。

上述專利中涉及的含磷阻燃酚醛樹脂，均是利用芳香性磷酸酯類作為含磷化物，且鮮見直接將含磷酚醛樹脂直接用在層壓紙板中的例子。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種無鹵阻燃酚醛層壓紙板的制備方法，所述無鹵阻燃酚醛層壓紙板不僅具有優異的阻燃性能，還具有良好的電氣、機械及加工性能。

一種無鹵阻燃酚醛層壓紙板的制備方法，包括如下步驟：以含磷酚醛樹脂為樹脂基體，纖維紙為基材，經浸膠、烘焙、疊合，最后熱壓成型。

本發明所述的無鹵阻燃酚醛層壓紙板的制備方法，其包括如下步驟：

(1)將熔化的原料加入反應器中，加入對甲苯磺酸，升溫到95～105℃反應40～60min，所述原料包括苯酚、甲醛或多聚甲醛；

(2)向步驟(1)形成的體系中加入第一堿性催化劑、第二堿性催化劑、甲醛或多聚甲醛、含磷阻燃劑，在65～75℃反應1～2h，

(3)向步驟(2)形成的體系中加入甲醛或多聚甲醛，95～100℃反應1～2h，凝膠時間合適后通水降溫，溫度降到80℃之下后緩慢加入甲醇，即得含磷酚醛樹脂。

本發明所述的無鹵阻燃酚醛層壓紙板的制備方法，其中，步驟(1)的原料中還包括二甲苯甲醛，用量≤苯酚用量的30％，同苯酚、甲醛或多聚甲醛一同加入到反應器中。

本發明所述的無鹵阻燃酚醛層壓紙板的制備方法，其中，步驟(2)中還包括加入增韌劑，用量≤苯酚用量的20％，同所述第一堿性催化劑、第二堿性催化劑、甲醛或多聚甲醛、含磷阻燃劑一同加入到步驟(1)形成的體系中。

本發明所述的無鹵阻燃酚醛層壓紙板的制備方法，其中，所述第一堿性催化劑為三乙胺、三乙醇胺、氨水的中的一種或幾種；所述第二堿性催化劑為碳酸胍。

本發明所述的無鹵阻燃酚醛層壓紙板的制備方法，其中，所述第一堿性催化劑的用量為苯酚用量的1％～2.5％，所述第二堿性催化劑的用量為苯酚用量的0.5％～1.5％。

本發明所述的無鹵阻燃酚醛層壓紙板的制備方法，其中，所述苯酚與三次加入的所述甲醛或多聚甲醛總用量的摩爾比為1:1.1～1:1.5，三次加入的所述甲醛或多聚甲醛的用量比為1:3:1.5。

本發明所述的無鹵阻燃酚醛層壓紙板的制備方法，其中，所述對甲苯磺酸的用量為苯酚用量的0.2％～0.3％。