[發明專利]帶雙酚S基的阻燃物、阻燃性環氧樹脂及阻燃性組合物

有效

• 申請號: 201510072612.6
• 申請日: 2015-02-10
• 公開（公告）號: CN104628997B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 潘慶崇
• 申請（專利權）人: 廣東廣山新材料有限公司
• 主分類號: C08G59/62
• 分類號: C08G59/62;C08L63/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟,楊晞

技術領域

本發明涉及阻燃物質的技術領域，尤其涉及帶雙酚S基的阻燃物、阻燃性環氧樹脂及阻燃性組合物。

背景技術

以手機、電腦、攝像機、電子游戲機為代表的電子產品、以空調、冰箱、電視影像、音響用品等為代表的家用、辦公電器產品以及其他領域使用的各種產品，為了安全，很大部分的產品都要求其具備不同程度的阻燃性能。

為了使產品達到所要求的阻燃性能或等級，傳統的技術常常使用向材料體系中添加如氫氧化鋁水合物、氫氧化鎂水合物等含有結晶水的金屬氫氧化物等類的無機阻燃物質、和向體系材料中添加如溴化雙酚S、溴化雙酚S型環氧樹脂等含溴量比較高的或含鹵素量比較高的有機化學物質，為了提高這些含有鹵素的有機化學物質的阻燃性，還常常在體系中再加入如三氧化二銻等對環境不友好的無機化學阻燃劑物質。

由于使用含鹵素的阻燃物質，其燃燒時會產生無降解性或難降解的有毒物質如二惡英類有機鹵素化學物質污染環境、影響人類及動物健康。

出于保護環境的目的，使用含磷、含氮等不含鹵素的化合物代替含鹵素化合物作為阻燃劑，特別是在電子、電氣、電器產業上，采用具有反應性的單官能(一個分子中只有一個活性反應基團)9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物以下簡稱DOPO)，更多的是采用DOPO的衍生化合物作為阻燃成分，添加或不添加氫氧化鋁水合物、氫氧化鎂水合物達到阻燃的效果。

在電子領域，通常使用DOPO與線性酚醛型環氧樹脂、鄰甲基酚醛環氧樹脂、雙酚S酚醛型環氧樹脂等高成本、多官能環氧樹脂與DOPO反應的生成物(簡稱DOPO環氧樹脂)廣泛應用作為覆銅板用途的環氧樹脂材料。

這些使用DOPO環氧樹脂所制造的覆銅板，具有良好的阻燃性能，但黏結性、耐熱性、加工性等存在不少的缺陷，不適合制造現代通信需要的高多層、高可靠性、高黏結性、良好的加工性能的需要，以及由于高成本的原因，不利于普及到如手機等要求低成本的消費電子等民用品領域。

隨著電子產業向短、小、薄、高多層化、高可靠性要求的進一步提高、民用消費電子的普及使用以及越來越嚴峻的環境污染的壓力等因素的要求，市場迫切需要材料具有良好的阻燃性、耐熱性、良好的機械性能的阻燃性物質。

發明內容

有鑒于此，本發明一方面提供一種具有良好阻燃性、耐熱性、良好的機械性能的阻燃物。

一種帶雙酚A基的阻燃物，其分子結構中包含彼此相連的雙酚A基團和帶由不飽和磷、氮原子所構成的磷氮骨架的基團(M基)，所述帶磷氮骨架的基團包含至少50wt％的帶由三個磷、氮原子所構成的環狀磷氮骨架的基團(M₁基)、至多30wt％的帶由至多兩個磷、氮原子所構成的鏈狀磷氮骨架的基團(M₂基)以及至多45wt％的由至少四個磷、氮原子所構成的環狀磷氮骨架的基團(M₃基)。

這里M基指的是具有阻燃功能的磷腈基團。M₁即環三磷腈基；M₂的具體實例有單磷腈和雙磷腈，其可以采用本領域常用的方法來合成；M₃的具體實例有環四磷腈、環五磷腈和環六磷腈等。較好地，M₁占M總質量的80wt％以上，特別好地，為90～100wt％。

進一步地，其具有如式Ⅰ所示的分子結構：

式Ⅰ中，R表示含至少一個碳原子的脂肪烴基或芳香基。a、b、c均為大于或等于1的整數，b和c之和大于或等于2，a和b和c的和大于或等于6，n為大于或等于零的整數。

上述阻燃物中，若M₁含量小于50wt％，或者M₂多于30wt％，則與環氧樹脂反應后的生成物在使用中將會損害耐熱性、耐水性和機械性能等必須性能。

M₃含量至多占磷腈基團總質量的45％。若超過該含量，則與環氧樹脂反應后的生成物在使用中將有可能因粘度過大、使用不便，以及因分子量過大而使其性能受到損害等不良結果。

阻燃物的分子結構含有的雙酚S羥基可以作為與環氧樹脂反應的活性位點。這里術語“阻燃物”即阻燃化合物，例如可以為一些低聚物等。

本發明又一方面提供一種具有良好阻燃性、耐熱性、良好的機械性能的阻燃性環氧樹脂。

一種阻燃性環氧樹脂，為由環氧樹脂和如上述阻燃性化合物通過反應得到的生成物。