[發明專利]一種高阻燃大分子含磷固體苯氧樹脂及其制備方法

在審

• 申請號: 202310050883.6
• 申請日: 2023-02-02
• 公開（公告）號: CN116284748A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 吳杰;支肖瓊;龐婷;黃杰;唐文東;王立;曹靜;李根;李欣
• 申請（專利權）人: 四川東材科技集團股份有限公司;四川東材科技集團成都新材料有限公司
• 主分類號: C08G65/40
• 分類號: C08G65/40
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所(普通合伙) 51106
• 代理人: 吳錦

本發明公開一種高阻燃大分子含磷固體苯氧樹脂及其制備方法，制備步驟是：在裝有攪拌器、溫度計、冷凝管和氮氣導入管的四口可拆式反應瓶中，加入中低環氧當量的環氧樹脂或者含磷環氧、雙酚結構單體、DOPO衍生物或其它磷系阻燃劑、溶劑，升溫至80～100℃，溶解30～60min；再加入催化劑，升溫到120～140℃反應100～200min，降溫加入低密度溶劑，加入酸和純水除去催化劑，加入）四氫呋喃與甲醇重結晶，抽濾烘干后，所得細顆粒粉末即為制得的高阻燃大分子含磷固體苯氧樹脂。本發明高阻燃大分子含磷固體苯氧樹脂性能優良，特別適合用于工程塑料，也可用于復合材料、膠黏劑、集成電路封裝等領域。

技術領域

本發明屬于有機化合物及其制備，涉及一種高阻燃大分子含磷固體苯氧樹脂及其制備方法。本發明高阻燃大分子含磷固體苯氧樹脂特別適合用于工程塑料，也可用于復合材料、膠黏劑、層壓板、集成電路封裝、高密度互聯網等領域。

背景技術

覆銅板是電子工業的基礎材料，主要用于加工制造印制電路板(簡稱PCB)，廣泛用在電視機、計算機、移動通訊等各類電子產品。現有的覆銅板用樹脂基本上采用各種普通環氧樹脂、溴化環氧樹脂、無鹵阻燃環氧樹脂、耐熱環氧樹脂、酚醛樹脂、苯并噁嗪樹脂等配以固化劑和大量溶劑的方式進行生產。尚未見苯氧樹脂改性應用于覆銅板與復合材料等行業的相關文獻報道。

苯氧樹脂是由雙酚A與環氧氯丙烷，或者雙酚A與雙酚A型環氧制備而成，由于苯氧基樹脂具有良好的綜合性能，在工程塑料、粘合劑、涂料和改性劑等方面得到廣泛的應用。苯氧基樹脂的熱加工性能很好，模塑收縮率低，有良好的硬度和剛性，其制件多是電子計算機零件、電工儀表零件以及食品或藥品的硬包裝。苯氧基樹脂的極性較高，因而與高極性物質：例如金屬、木材、紙張、玻璃、陶瓷、聚酯等有良好的粘結力，它可以作為結構膠使用而無需加入固化劑。

現有技術中，大多苯氧樹脂的合成思路還是以基礎型3萬分子量液體苯氧樹脂為主，CN104356355A公開了《一種高韌性環氧樹脂及其制備方法與應用》，其中雖然提到合成高韌性環氧樹脂，但主要是針對在無溶劑體系中合成分子量為3萬左右的基礎苯氧樹脂(雙酚A型、雙酚F型、雙酚S型等)，最終加溶劑以溶液形式出料。CN105985519A公開了《一種酚氧樹脂的合成方法》，該酚氧樹脂的合成方法中苯氧樹脂的合成依然是合成3萬分子量的溶液型苯氧樹脂，并沒有涉及對高分子量苯氧(分子量≥5萬)的合成。從以上現有技術可以看出來目前苯氧樹脂的研發思路均為以雙酚結構單體與基礎環氧擴鏈，合成基礎型溶液苯氧樹脂。

傳統苯氧樹脂不具備阻燃和耐熱等性能，例如在電子器件安裝時，某些半導體需要焊接在基材上，焊接熔融溫度達到200℃以上，低玻璃化轉變點的樹脂在該溫度下已經融化，苯氧樹脂雖然韌性方面性能優異，但是不具備高Tg(Tg即玻璃化轉變溫度)，高耐熱等性能，若原本性能就優異的苯氧樹脂再具備阻燃和耐熱性能，可以使苯氧樹脂應用于高端覆銅板行業，甚至航天航空行業。其次，液體苯氧樹脂的應用場景較固體苯氧樹脂小，因為液體苯氧在生產過程中為了降低苯氧樹脂的粘度，增大分散度，不可避免的會加入一些高沸點溶劑，而高沸點溶劑會在應用中帶來很多問題，并且液體型苯氧無法應用于復合材料領域。

增加樹脂的阻燃性能方法有很多，現有技術中應用最多的是在環氧樹脂體系中引入鹵素原子添加型阻燃劑(氟、氯、溴等)，或者選擇擁有阻燃性能的固化劑，達到預期的阻燃效果。但是鹵素化合物中的某些阻燃劑，在燃燒過程中會產生多溴二苯并呋喃、二噁英等有刺激性、腐蝕性的有毒物質，危害人體健康的同時還造成環境污染；固化劑的用量在樹脂組合物體系中較少，所以在實際使用中阻燃效果也不佳。

發明內容

本發明的目的旨在克服上述現有技術中的不足，在不影響苯氧樹脂優良的工程塑料特性的前提下，增加特殊性能，提供一種高阻燃大分子含磷固體苯氧樹脂及其制備方法。本發明采用中低環氧當量的基礎環氧樹脂、雙酚結構單體、DOPO衍生物、磷系阻燃劑或者DOPO基環氧樹脂為原料，強堿溶液為催化劑，在一定溫度下反應，反應完成后再重結晶，從而提供一種高阻燃大分子含磷固體苯氧樹脂及其制備方法。