[發明專利]一種磷氮一體的阻燃型環氧樹脂固化物及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910363350.7
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110183619A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 徐野;楊元龍
• 申請（專利權）人: 廣州今朝環保材料有限公司
• 主分類號: C08G59/50
• 分類號: C08G59/50
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 楊曉松

本發明屬于高分子材料技術領域，公開了一種磷氮一體的阻燃型環氧樹脂固化物及其制備方法和應用，所述阻燃環氧樹脂固化劑包括環氧樹脂60～80質量份，固化劑15～25質量份，磷氮一體固化劑0.01～15質量份；其中，所述的磷氮一體固化劑的分子結構如式(1)所示：本發明固化工藝簡單，生產穩定，無可揮發成分，其阻燃成分集中在固化劑體系，在較低含磷量下就具有優異的阻燃性能，不會損害環氧樹脂的基本性能。阻燃環氧樹脂固化物綠色環保，具有優異的阻燃性能，可廣泛應用于電子電器材料、涂料、膠粘劑、復合材料的基體材料以及土建材料等領域。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，更具體地，涉及一種磷氮一體的阻燃型環氧樹脂固化物及其制備方法和應用。

背景技術

環氧樹脂是指化學結構中含有兩個或者兩個以上環氧基團，并能夠在一定條件下與環氧樹脂固化劑反應得到三維交聯網絡固化物的化合物，是聚合物基復合材料中應用最廣泛的樹脂之一，具有高粘結強度、良好的電絕緣性能，優異的物理機械性能，并且價格低廉，易于加工、收縮率低、膨脹系數小、耐化學腐蝕，擁有出色的化學和尺寸穩定性等優點，因此被廣泛應用于電子電器材料、涂料、膠粘劑、復合材料的基體材料以及土建材料等領域。

但環氧樹脂主要由碳、氫、氧三種元素組成，屬于易燃物質，其極限氧指數僅有19.5，環氧樹脂在被點燃后，釋放大量的燃燒熱，火焰迅速蔓延，造成大量的熔滴，濃煙以及有毒物質，嚴重威脅人類生命財產安全，毀壞周圍生態環境，極大的限制了環氧樹脂的應用。因此，需要對環氧樹脂進行阻燃處理。早期人們在環氧樹脂引入含鹵素的阻燃劑來改善環氧樹脂的阻燃性能，但由于含鹵素的阻燃劑毒性大、污染嚴重，已逐漸被含磷類阻燃劑所代替。含磷類阻燃劑作為新一代綠色環保無污染的高效阻燃劑，已被廣泛研究和應用。

而含磷類阻燃劑一般較易水解和氧化，耐水性能和相容性能都有所欠缺，直接加入到環氧樹脂會對其物理機械性能、化學性能等造成損害。因此，開發新型無鹵無毒的阻燃環氧樹脂具有重要意義。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的不足和缺點，本發明首要目的在于提供一種磷氮一體的阻燃環氧樹脂固化物。

本發明的另一目的在于提供一種上述磷氮一體的阻燃環氧樹脂固化物的制備方法。

本發明的再一目的在于提供一種上述磷氮一體的阻燃環氧樹脂固化物的應用。

本發明的目的通過下述技術方案來實現：

一種磷氮一體的阻燃環氧樹脂固化物，所述阻燃環氧樹脂固化劑包括環氧樹脂60～80質量份，固化劑15～25質量份，磷氮一體固化劑0.01～15質量份；其中，所述的磷氮一體固化劑的分子結構如式(1)所示：

優選地，所述阻燃環氧樹脂固化劑包括環氧樹脂63～75質量份，固化劑18～23質量份，磷氮一體固化劑0.05～12質量份。

更為優選地，所述阻燃環氧樹脂固化劑包括環氧樹脂65～70質量份，固化劑20～22質量份，磷氮一體固化劑0.1～10質量份。

優選地，所述的環氧樹脂為E44、E51、CYD127、CYD128、E20或E12中的一種以上。

優選地，所述的固化劑為二氨基二苯甲烷、4,4-二氨基苯砜或二氨甲基環已烷中的一種以上。

所述的磷氮一體的阻燃環氧樹脂固化物的制備方法，包括如下具體步驟：

S1.將環氧樹酯和的磷氮一體固化劑，裝入帶有溫度計、攪拌器、加熱裝置的三口燒瓶中，升溫至120～160℃，并打開真空泵，在真空度＜-0.08MPa下攪拌，直至無氣泡產生；

S2.再降低溫度至80～100℃，攪拌下加入固化劑，直至固化劑完全溶解，在120～150℃下固化，即得磷氮一體的阻燃環氧樹脂固化物。