[發明專利]一種阻燃環氧樹脂復合物及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910726116.6
• 申請日: 2019-08-07
• 公開（公告）號: CN110527251A
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 崔雪梅
• 申請（專利權）人: 山東玥能新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K13/02;C08K3/02;C08L67/00;C08K13/04
• 代理公司: 11569 北京高沃律師事務所
• 代理人: 趙曉琳<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明提供了一種阻燃環氧樹脂復合物及其制備方法和應用，屬于阻燃材料技術領域。本發明提供的阻燃環氧樹脂復合物，以質量份計，由包括以下組分的原料制備得到：黑磷0.01～8份；環氧樹脂1～100份；固化劑0.01～5份；固化促進劑0.01～1份；所述黑磷在阻燃環氧樹脂復合物中的質量分數≤8％。本發明提供的阻燃環氧樹脂復合物中，黑磷是磷的同素異形體，具有良好的溫度穩定性和阻燃性。本發明通過添加黑磷，利用黑磷自身的電子特性，使其可與環氧樹脂分子鏈形成良好的復合物，使得本發明提供的阻燃環氧樹脂復合物的穩定性和機械性能良好，而且本發明通過添加黑磷，有效提高了阻燃環氧樹脂復合物的阻燃性。

技術領域

本發明涉及阻燃材料技術領域，尤其涉及一種阻燃環氧樹脂復合物及其制備方法和應用。

背景技術

環氧樹脂是高分子材料基復合材料中應用最廣泛的基體樹脂之一，具有優異的耐化學腐蝕性、電氣絕緣性能、粘結性，以及易于加工等特性。其收縮率低、線脹系數小和成本低廉等優點使其廣泛應用于離子電池、超級電容器、二極管、三極管等電子元器件的封裝。

在作為器件的封裝材料使用時，由于環氧樹脂的極限氧指數較低，屬于易燃物質，因此需要將阻燃物質與其組合，組成阻燃復合物來使用。通常制備這種阻燃復合物使用的方法是在將含鹵系或磷系等阻燃劑加入到環氧樹脂中，并配合如三氧化二銻類的阻燃助劑。然而許多添加劑，例如三氧化二銻類的阻燃助劑己被列為致癌物質，且鹵素阻燃劑在燃燒時又會產生二噁英等毒煙和腐蝕性氣體，嚴重影響了人類健康與自然環境。

出于實際使用及環保的要求，開發無污染且高效的無鹵阻燃劑己成為研究熱點。在無鹵阻燃劑中，磷系化合物作為新一代具有環保概念的阻燃劑，己被廣泛的研究和應用。無鹵磷系阻燃劑主要可以分為兩大類：第一類是無機磷系阻燃劑，如紅磷和多磷酸銨；第二類是有機磷系阻燃劑，如有機磷酸酯、膦酸酯和亞磷酸酯。然而，第一類無機磷系阻燃劑存在添加量大，且存在分散性和相容性差等問題；而且紅磷在加工過程中易自燃，反應產生的酸性物質會腐蝕設備，雖然可以采用包覆的方法進行控制，但因其自身物理化學性質的影響，難以從根本上改善其性能，這極大的限制了紅磷類添加型阻燃劑的使用。第二類有機磷系阻燃劑存在相容性差、熱穩定性較差、發煙量大、揮發性大等缺陷，因而其應用受到了較大的限制。更重要的是，現有技術中的環氧樹脂為了達到高的阻燃性，需要大量添加阻燃劑才能達到阻燃要求，阻燃劑的添加量一般為15％以上，而大量添加阻燃劑使環氧樹脂原有的特性被破壞。因而，開發少量添加阻燃劑就能達到高阻燃性的新型阻燃劑就成了阻燃領域的一個重要課題。

發明內容

本發明提供了一種阻燃環氧樹脂復合物及其制備方法和應用。本發明提供的阻燃環氧樹脂復合物阻燃性較好。

本發明提供了一種阻燃環氧樹脂復合物，以質量份計，由包括以下組分的原料制備得到：

所述黑磷在阻燃環氧樹脂復合物中的質量分數≤8％。

優選的，制備阻燃環氧樹脂復合物的原料還包括1～12份填料；所述填料包括硅粉、硼酸鋅、氫氧化鋁、氫氧化鎂、玻璃纖維、石棉纖維、碳纖維、碳酸鈣晶須、硫酸鎂晶須、鈦酸鉀纖維、石英纖維、石墨纖維、陶瓷纖維、聚丙烯腈纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維、聚酯纖維、硼纖維、天然纖維、玻璃微珠、碳酸鎂、硫酸鋇、硅酸鎂、硅酸鋁、硅灰石、云母、石英、碳酸鈣、二氧化鈦、水滑石、硅酸鎳、硅酸錳、稀土、銅的化合物和鋅的化合物中的至少一種。

優選的，所述環氧樹脂為縮水甘油醚型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、脂環族環氧樹脂和雙酚A型環氧樹脂中的至少一種。

優選的，所述固化劑為堿性化合物、酸性化合物、胺類化合物、酸酐類化合物和樹脂類化合物中的至少一種。