[發(fā)明專利]一種阻燃型超支化環(huán)氧樹脂及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811082956.5
• 申請(qǐng)日: 2018-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN109232862B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張道洪;張俊珩;于麗平;陳蘇芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢超支化樹脂科技有限公司
• 主分類號(hào): C08G59/32
• 分類號(hào): C08G59/32;C08G59/62;C08L63/00;C09D163/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 余曉雪

本發(fā)明屬環(huán)氧樹脂技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種阻燃型超支化環(huán)氧樹脂及其制備方法：將三官能度含硫氮雜環(huán)環(huán)氧樹脂、二元醇在催化劑作用下進(jìn)行原子轉(zhuǎn)移聚合反應(yīng)制備耐熱阻燃型超支化環(huán)氧樹脂，分子量為3000?35000g/mol。本發(fā)明將含氮雜環(huán)引入到超支化環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)中，可提高耐熱性，具有阻燃功能氮元素的引入提高了環(huán)氧樹脂的阻燃性，實(shí)現(xiàn)無鹵阻燃的功能；將硫原子引入到超支化環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)中，可促進(jìn)環(huán)氧樹脂的固化，提高環(huán)氧樹脂固化的效率和降低固化溫度，起到節(jié)能降耗的功能。本發(fā)明工藝簡單、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)率高等特點(diǎn)，產(chǎn)物具有阻燃和增強(qiáng)增韌功能，可望用于環(huán)氧樹脂的無鹵阻燃增強(qiáng)增韌，無溶劑涂料等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超支化環(huán)氧樹脂及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種阻燃型超支化環(huán)氧樹脂及其制備方法。

背景技術(shù)

超支化環(huán)氧樹脂的合成研究起源于1993年，PCT國際申請(qǐng)專利WO9317060揭露了以二羥甲基丙酸、三羥甲基丙烷為原料與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)可合成粘度較高的脂肪族含硫超支化環(huán)氧樹脂。本申請(qǐng)的發(fā)明人(張道洪)以偏苯三酸酐、一縮二乙二醇為主要原料制備的超支化環(huán)氧樹脂的粘度低，但是耐熱性不高(European Polymer Journal,2006,42(3):711-714)。本申請(qǐng)的發(fā)明人也研究了耐熱溫度高的氮雜環(huán)超支化環(huán)氧樹脂和硅骨架超支化環(huán)氧樹脂(ZL200910029024.9、ZL200910029026.8、ZL200910062871.5、ZL201010224451.5)。這些報(bào)道的超支化環(huán)氧樹脂的制備工藝通常需要加入大量的有機(jī)溶劑，大多工藝在反應(yīng)完成后都需要水洗步驟，對(duì)環(huán)境有一定污染，此外現(xiàn)有技術(shù)中所報(bào)道的含硫超支化環(huán)氧樹脂的制備技術(shù)(酯化反應(yīng)、硅氫加成反應(yīng)、接枝反應(yīng))的效率偏低、產(chǎn)率不高、反應(yīng)時(shí)間長能耗大，固化時(shí)溫度高、時(shí)間長。為此本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)明了利用硫醇-烯烴點(diǎn)擊反應(yīng)制備含硫環(huán)氧樹脂(ZL201310091452.0)和含硫超支化環(huán)氧樹脂(ZL201210566173.0)的工藝技術(shù)，提高了制備效率，但其制備的環(huán)氧樹脂不具備阻燃功能。目前所有工藝技術(shù)制備的環(huán)氧樹脂工藝過程偏復(fù)雜，制備的環(huán)氧樹脂耐熱性低、固化速度慢、不具備阻燃功能。因此開發(fā)工藝簡單、高產(chǎn)率、阻燃型超支化環(huán)氧樹脂的制備技術(shù)是解決目前該領(lǐng)域存在的問題的根本途徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供了一種新的阻燃型超支化環(huán)氧樹脂，其結(jié)構(gòu)式如下：

式中R₂的結(jié)構(gòu)為其中m、n各自獨(dú)立選自0～8中任一整數(shù)；優(yōu)選地，n＝2，m＝0。

R₁＝-CH₂CH₂SCH₂CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂-；

R₃＝-CH₂(CH₂)_j-或者-CH₂CH₂(OCH₂CH₂)_j-，其中，j＝1、2、3、4或5。

一種上述阻燃型超支化環(huán)氧樹脂的合成方法，步驟如下：

將三官能度含硫氮雜環(huán)環(huán)氧樹脂單體、二元醇和有機(jī)溶劑按照一定的比例加入到裝有機(jī)械攪拌、冷凝管和溫度計(jì)的反應(yīng)容器中混合均勻，再向其中加入催化劑，在100-140℃條件下攪拌反應(yīng)8-20小時(shí)，蒸出有機(jī)溶劑，即得到超支化環(huán)氧樹脂，其分子量在3000-35000g/mol，優(yōu)選為3500-25000g/mol。

所述三官能度含硫氮雜環(huán)環(huán)氧樹脂單體、二元醇和有機(jī)溶劑的摩爾比為(1.0～1.5)：1：(1.0～5.0)。