[发明专利]一种磷氮系纳米阻燃环氧树脂复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种磷氮系纳米阻燃环氧树脂复合材料，包括环氧树脂、固化剂和阻燃剂；所述阻燃剂具有核壳结构，所述阻燃剂的核体包括碳纳米管，所述阻燃剂的壳层包括如式I所示的磷氮系化合物；所述壳层通过磷氮系化合物与碳纳米管之间的π-π堆积作用包覆到核体的表面；所述壳层占阻燃剂总质量的70～95％；

2.如权利要求1所述的磷氮系纳米阻燃环氧树脂复合材料，其特征在于，以质量份计，所述磷氮系纳米阻燃环氧树脂复合材料包括100份环氧树脂、15～65份固化剂和1～25份阻燃剂。

3.如权利要求1或2所述的磷氮系纳米阻燃环氧树脂复合材料，其特征在于，所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、线性酚醛型环氧树脂和邻甲酚醛型环氧树脂中的一种或几种。

4.如权利要求1或2所述的磷氮系纳米阻燃环氧树脂复合材料，其特征在于，所述固化剂包括胺类固化剂、咪唑类固化剂和酸酐类固化剂中的一种或几种。

5.权利要求1～4任一所述磷氮系纳米阻燃环氧树脂复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将阻燃剂与环氧树脂混合熔融，得到混合熔料；

(2)将所述步骤(1)得到的混合熔料与固化剂混合后进行排气，得到浇注料；

(3)将所述步骤(2)得到的浇注料依次进行浇注、固化和冷却，得到磷氮系纳米阻燃环氧树脂复合材料。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)阻燃剂的制备方法包括如下步骤：

(a)将二苯基次膦酰氯、三聚氰酸、缚酸剂和有机溶剂混合，得到反应料液；

(b)对所述步骤(a)的反应料液进行加热，取代反应后得到含磷氮系化合物的混合液；

(c)将所述步骤(b)的混合液与碳纳米管混合，进行包覆反应，得到阻燃剂。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中混合熔料的温度为100～200℃。

8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的排气为真空排气；所述真空排气的压力为0.1～0.3MPa，真空排气的时间为2～3min。

9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的固化包括预固化和再固化；

所述预固化的温度为10～150℃，预固化的时间为1～4h；所述再固化的温度为150～200℃，再固化的时间为3～6h。