[發明專利]含磷化合物、環氧樹脂組合物、模塑料制品、制法及應用

有效

• 申請號: 202010918486.2
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN111777641B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 劉小青;江艷華;騰娜;代金月
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C07F9/6568
• 分類號: C07F9/6568;C07F9/6574;C08G59/62;C08G59/50;B32B17/04;B32B17/12;B32B27/04;B32B27/38;B32B27/26;B32B33/00
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

本發明公開了一種含磷化合物，本發明還公開了一種柔性含磷環氧樹脂固化劑，其包括所述含磷化合物。本發明還公開了所述含磷化合物、環氧樹脂組合物及無鹵阻燃環氧樹脂固化物的制備方法和應用。本發明所提供的含磷化合物具有較高的磷元素含量和柔性鏈段及活性基團，可作為反應型環氧樹脂固化劑使用，避免了小分子添加型阻燃劑遷移析出問題，保證材料具有優異的阻燃性能同時，賦予材料較良好的韌性，適用于更廣泛的應用領域。

技術領域

本發明涉及一種含磷化合物，具體涉及一種含磷化合物及其制備方法，以及一種環氧樹脂組合物、其固化物、模塑料制品的制備方法以及其應用，屬于高分子材料技術領域。

背景技術

環氧樹脂是最常用的熱固性樹脂之一，在國民經濟的各個領域均有著廣泛的應用。但一方面，普通環氧樹脂的極限氧指數（LOI）較低，屬易燃材料，其易燃性及離火后的持續自燃容易引發火災；另一方面，通用環氧樹脂結構中含有大量的剛性苯環結構，使得環氧樹脂材料一般具有很大的脆性。易燃及性脆的特征使得環氧樹脂的應用受到很大限制，因此，提高環氧樹脂的韌性及阻燃性能具有十分重要的意義。

目前，應用于環氧樹脂的阻燃劑主要有無機阻燃劑，鹵系阻燃劑和磷系阻燃劑。其中無機阻燃劑的添加量大、分散性和相容性較差；而鹵系阻燃劑及阻燃的聚合物在熱降解和燃燒過程中產生致癌物質，并且一些主要的鹵素阻燃劑（如多溴代二苯醚類阻燃劑）本身對環境和人類健康存在潛在的危害性，自歐盟2003年2月頒布了《關于在電子電氣設備中限制使用某些有害物質指令》（RoHS）之后，含鹵阻燃劑的使用受到了很大的沖擊。

磷系化合物作為新一代具有環保概念的阻燃劑備受關注。目前，磷系阻燃劑以添加型為主，如紅磷、磷酸酯類、磷酸銨類等化合物均可作為添加型阻燃劑應用于環氧樹脂體系，但添加型阻燃劑用量大，阻燃效果受分散情況影響較大，在使用過程中易從基體材料中遷移析出，影響阻燃效果及材料的整體性能。另一類磷系阻燃劑屬于反應型阻燃劑，例如中國專利CN107501526A中公開了一種DOPO型環氧樹脂固化劑，在環氧樹脂中其既可起到交聯固化作用，又可實現無鹵阻燃效果；中國專利CN106554483A中公開了一種磷雜菲結構反應型阻燃劑，具有多官能度、多苯環結構，能顯著提高環氧樹脂阻燃性能。相比較而言，反應型阻燃劑能克服添加型阻燃劑用量大、分散不均和易遷移析出等問題，具有更好的應用價值。

然而，上述發明所公開的反應型磷系阻燃劑都具有較大的剛性，應用于環氧樹脂體系時，所制備的材料脆性大，應用范圍受限。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種含磷化合物及其制備方法，從而克服現有技術的不足。

本發明的另一目的在于提供柔性含磷環氧樹脂固化劑。

本發明的另一目的在于提供一種環氧樹脂組合物、其固化物、模塑料制品其制備方法。

為實現前述發明目的，本發明采用的技術方案包括：

本發明實施例提供了一種含磷化合物，其具有如式（I）所示結構：

（I）

其中，n為2~50中的任一整數，R₀選自C1～C6的亞烷基、C1～C6的亞烷氧基或C3～C7的亞環烷基，R₁為-OH或-NH₂，R₂選自-COO-、-CONH-、-NHCOO-、-NHCONH-或-O-，R₃選自氫原子、C1～C6的烷基、C1～C6的烷氧基、取代或未取代的苯基，Ar₁和Ar₂均獨立地選自取代或未取代的苯基。

本發明實施例還提供了一種含磷化合物的制備方法，其包括：