[发明专利]一种白藜芦醇基阻燃环氧树脂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种白藜芦醇基阻燃环氧树脂，利用白藜芦醇上的羟基，引入亚磷酸三乙酯和环氧基团，得到的生物基环氧单体可替代一般工业上使用的双酚A(DGEBA)。合成了一种活性较高的生物基固化剂——马来海松酸酐(MPA)，与制得的环氧单体在一定条件下混合固化，制备出具有阻燃性能的全生物基环氧树脂。原料来源广泛，绿色环保，合成方法较为简单，且环氧树脂的阻燃性能良好，极限氧指数最高可达到52％，垂直燃烧等级最高可达到V‑0级。本发明公开了其制法。

技术领域

本发明涉及一种白藜芦醇基阻燃环氧树脂，它是在生物基环氧单体中引入磷元素，使其拥有良好的阻燃性能。

背景技术

石油基塑料由于其具有各种优异的性能，可以为建筑、汽车、机械制造、电子信息等各行各业提供各种原材料与制品，在现代社会生活中起着十分重要的作用，但是，面对当今世界石油能源危机和环境污染的日益加重的问题，人们开始寻找以生物质和可再生资源为原料，制作符合需求的新型材料来代替石油基材料。大多数生物材料无毒无害，并且含量丰富，可缓解能源枯竭和污染加重的压力，减少塑料行业对石油基化工产品供应的依赖性，减少高分子材料生产过程中造成的环境污染。目前，有关生物基高分子材料的研究主要局限于淀粉塑料、纤维素基材料、PHBV、PLA、PBS、生物基PE等一些天然高分子或热塑性材料，对于生物基热固性树脂研究则相对较少。

环氧树脂是应用最广泛的热固性树脂之一，全球每年的产量在200万吨左右，其中双酚A环氧树脂占到75％以上，主要由双酚A和环氧氯丙烷2种原料制备而成。环氧氯丙烷可由生物基甘油制得，已经实现产业化，但是67％以上的双酚A目前完全依赖于石化资源。同时双酚A对生命体的健康存在极大的威胁，开发可替代双酚A环氧树脂的环境友好型树脂显得意义重大。同时，环氧树脂的氧指数为19.8，引燃后能够在空气中燃烧，且燃烧速度较快，因此如何提高环氧树脂的阻燃性能，扩大其应用范围也是应用型研究的一大课题。

对环氧树脂进行阻燃改性，可将具有阻燃性能的化学元素引入环氧树脂固化体系中。将阻燃元素引入固化体系的方法一般有两种：反应型和非反应型。非反应型，是用物理方式来处理基材，将阻燃剂直接添加进被阻燃基材中，这种方法简单易行，但由于阻燃剂与基材的不兼容使得材料的机械性能下降；反应型则是将阻燃元素引入环氧分子骨架中，共价接到聚合物分子链上，可以避免阻燃剂的迁移，提高阻燃效率。