[發明專利]一種無鹵阻燃改性環氧樹脂的制備方法

在審

• 申請號: 202210653367.8
• 申請日: 2022-06-09
• 公開（公告）號: CN114891227A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 楊輝輝;楊爽;鄒臘年;范曉慶
• 申請（專利權）人: 臺州市黃巖區武漢理工高性能復合材料技術研究院;臺州市黃巖中規新材料科技有限公司
• 主分類號: C08G77/42
• 分類號: C08G77/42;C08G77/30;C08G59/14;C08L63/00
• 代理公司: 義烏市宏創專利代理事務所(普通合伙) 33320
• 代理人: 汪奇

本發明涉及化工領域，具體關于一種無鹵阻燃改性環氧樹脂的制備方法；鹵系阻燃劑是目前應用最為廣泛的阻燃劑，然而，鹵系阻燃劑燃燒時會釋放大量的濃煙，并產生鹵化氫等腐蝕性氣體和有毒物質，潛藏著二次危害；而本方法采用含磷籠型低聚硅倍半氧烷DOPO?POSS、雙酚A環氧乙烯基酯漿液、固化劑，來制備無鹵阻燃改性環氧樹脂；不僅可以顯著提高硅、磷元素對環氧樹脂的阻燃效率，使阻燃劑的添加量大幅下降，同時環氧樹脂的綜合性能也將明顯提高；而且本發明制備無鹵阻燃改性環氧樹脂不會對環境產生危害。

技術領域

本發明涉及化工領域，尤其是一種無鹵阻燃改性環氧樹脂的制備方法。

背景技術

隨著中國高分子材料工業的發展和應用領域的拓展，阻燃材料在化學建材、電子電器、交通運輸、航天航空、日用家具、室內裝飾、衣食住行等各個領域中具有廣泛應用，阻燃劑已成為僅次于增塑劑的第二大高分子材料改性添加劑，阻燃塑料可以說已成為改性塑料的最大品種。進入21世紀，中國阻燃劑生產和消費量急劇上升，主要源于電子電器、汽車、交通、建筑等行業的高速發展，這與中國經濟的高速增長是契合的。

目前，阻燃劑種類很多，根據阻燃元素的引入途徑主要分為添加型和反應型。根據阻燃元素的種類則可分為無機阻燃劑、鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、硅系阻燃劑、復合阻燃劑等。

鹵系阻燃劑是目前應用最為廣泛的阻燃劑，無論是添加型還是反應型，在熱塑性材料和環氧樹脂中都有廣泛的應用。鹵系阻燃劑的氣相阻燃機理是通過自由基X·(主要是Cl·和Br·)淬滅聚合物熱解產生的高活性H·和HO·自由基，從而使燃燒的鏈鎖反應中斷而達到阻燃作用。

然而，鹵系阻燃劑燃燒時會釋放大量的濃煙，并產生鹵化氫等腐蝕性氣體和有毒物質，潛藏著二次危害。特別是近來研究發現，用多溴二苯醚阻燃的高聚物在燃燒時會產生有毒致癌物多溴代二苯并口惡烷(PBDDs)和多溴代二苯并呋喃(PBDFs)。因此近年來世界各國都開始積極致力于尋找含鹵阻燃劑的代用品。2004年7月，歐盟新出臺的RoHS環保指令明確規定，成員國確保從2006年7月1日起，投放于市場的新電器電子設備不得含有多溴二苯醚(PBDE)或多溴聯苯(PBB)等鹵系阻燃劑。該指令對我國無鹵阻燃材料的發展提出了新的挑戰，抓緊無鹵阻燃劑的開發，不僅是保護環境的需要，同時也是市場競爭的迫切要求。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種無鹵阻燃改性環氧樹脂的制備方法。

一種無鹵阻燃改性環氧樹脂的制備方法，其操作步驟為：

S1：在反應器中加入28-36份含磷籠型低聚硅倍半氧烷DOPO-POSS和100-120份乙烯基環氧樹脂漿液，300-500份乙酸乙酯，控制反應溫度并攪拌0.5-3h；得到帶雙鍵的反應產物；

S2：再加入0.05-0.8份茚滿-1,4-二胺，0.6-4.1份氨基離子液體,2-4份甲醇鈉,60-90℃并攪拌0.5-2h；

S3：預反應完成后，減壓蒸餾除去溶劑，將混合體系降溫到60-90℃，然后加入12-20份固化劑，固化，得到無鹵阻燃改性環氧樹脂。

所述的反應溫度為120-150℃。

所述的固化劑是脂肪胺、聚醚胺、聚酰胺多胺、脂環胺中的至少一種。

所述的氨基離子液體包括1-胺丙基-3-甲基咪唑氯化鹽、1-胺丙基-3-甲基咪唑溴化鹽、1-胺丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽、1-胺丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-胺乙基-3-甲基咪唑硝酸鹽、1-胺乙基-3-甲基咪唑雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽、1-胺乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽、1-胺乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-甲基-3-(2-氨基乙基)咪唑六氟磷酸鹽、1-(2-氨基乙基)-3-甲基咪唑氯化鹽、二乙醇胺乙酸鹽、二乙基乙醇胺乙酸鹽、1-(3-丙胺基)-3-丁基咪唑四氟硼酸鹽等中的一種或多種。