[發(fā)明專利]一種磷-氮-硼高阻燃柔韌型環(huán)氧樹脂組合物及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811079229.3
• 申請(qǐng)日: 2018-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN109401191B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈紀(jì)洋;張明華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津慧瑞科技有限公司
• 主分類號(hào): C08L63/00
• 分類號(hào): C08L63/00;C08K3/22;C08K3/36;C08G59/64;C08G59/42;C08G59/68
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 趙瑤瑤

1.一種磷-氮-硼高阻燃柔韌型環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于：構(gòu)成組分及其質(zhì)量份數(shù)如下：

其中，其他固化劑不包括自制磷-氮-硼協(xié)效高阻燃柔韌型固化劑；

所述自制磷-氮-硼協(xié)效高阻燃柔韌型固化劑的制備方法如下：

⑴在反應(yīng)容器中加入多元醇，升溫至110～130℃，攪拌熔化，加入磷-氮反應(yīng)型阻燃劑、硼反應(yīng)型阻燃劑，攪拌均勻后，將溫度升至140℃；

⑵加入二元酸和催化劑，通氮?dú)獗Ｗo(hù)下，緩慢將溫度升至140℃進(jìn)行酯化反應(yīng)并有副產(chǎn)物水流出，控制蒸餾柱溫度不高于100℃；

⑶然后進(jìn)行分段式酯化反應(yīng)，140～170℃反應(yīng)1.5～3h、170～200℃反應(yīng)2～3h、200～230℃反應(yīng)1～2h、230～250℃反應(yīng)0.5～1.5h；當(dāng)反應(yīng)體系的酸值小于10mgKOH/g時(shí)，進(jìn)行抽真空縮聚反應(yīng)，真空度-0.08～0MPa，抽真空的時(shí)間30～60min；

⑷反應(yīng)結(jié)束后，降溫至190℃，加入封端劑，繼續(xù)攪拌，于175～190℃之間反應(yīng)1～2h后，抽真空，真空度-0.08～0MPa，時(shí)間10～40min；

⑸出料，經(jīng)冷卻壓片，獲得自制磷-氮-硼協(xié)效高阻燃柔韌型固化劑；

其中，所述磷-氮反應(yīng)型阻燃劑為二乙基-(N,N-二(2-羥乙基)-氨甲基)-氧化膦，硼反應(yīng)型阻燃劑為二(羥甲基)卡十硼烷；

所述的各組分的質(zhì)量份數(shù)為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷-氮-硼高阻燃柔韌型環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于：所述環(huán)氧樹脂要求軟化點(diǎn)為60～125℃、環(huán)氧值為0.08～0.32eq/100g。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷-氮-硼高阻燃柔韌型環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于：所述環(huán)氧樹脂包括縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷-氮-硼高阻燃柔韌型環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于：所述自制磷-氮-硼協(xié)效高阻燃柔韌型固化劑的酸值范圍50～200mgKOH/g，熔融粘度范圍800～7000mPa·s/180℃，軟化點(diǎn)范圍60～125℃，P含量范圍2.7～6.4wt％，N含量范圍1.2～2.7wt％，B含量范圍2～8wt％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷-氮-硼高阻燃柔韌型環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于：所述的多元醇為乙二醇、丁二醇、戊二醇、新戊二醇其中至少一種；所述的二元酸為間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸其中至少一種；所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、單丁基氧化錫、二丁基氧化錫的其中一種；所述的封端劑為偏苯三酸酐、間苯二甲酸酐、鄰苯二甲酸酐其中至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷-氮-硼高阻燃柔韌型環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于：所述其他固化劑為有機(jī)酸酐類、有機(jī)酸類中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷-氮-硼高阻燃柔韌型環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于：所述固化促進(jìn)劑為三烷基磷類、季鏻鹽類、季銨鹽類、有機(jī)脲類、咪唑類中的任一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷-氮-硼高阻燃柔韌型環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于：所述阻燃協(xié)效劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、錫酸鋅、羥基錫酸鋅和硼酸鋅中的至少一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷-氮-硼高阻燃柔韌型環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于：所述無機(jī)填料為硅粉、硅灰石、碳酸鈣、硫酸鋇、云母粉、滑石粉中的至少一種。

10.一種制備如權(quán)利要求1所述的磷-氮-硼高阻燃柔韌型環(huán)氧樹脂組合物的方法，其特征在于：步驟如下：

將環(huán)氧樹脂、自制磷-氮-硼協(xié)效高阻燃柔韌型固化劑、其他固化劑、固化促進(jìn)劑、阻燃協(xié)效劑及無機(jī)填料按質(zhì)量份配比預(yù)混合，預(yù)混合的時(shí)間為3～10min，轉(zhuǎn)速600～1200r/min；熔融擠出混合，擠出機(jī)溫度80～160℃、擠出機(jī)轉(zhuǎn)速800～2400r/min，壓片冷卻后破碎，通過ACM磨粉碎篩分，即得所述的環(huán)氧樹脂組合物。