[发明专利]一种阻燃环氧树脂复合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种阻燃环氧树脂复合物及其制备方法和应用，属于阻燃材料技术领域。本发明提供的阻燃环氧树脂复合物，以质量份计，由包括以下组分的原料制备得到：黑磷0.01～8份；环氧树脂1～100份；固化剂0.01～5份；固化促进剂0.01～1份；所述黑磷在阻燃环氧树脂复合物中的质量分数≤8％。本发明提供的阻燃环氧树脂复合物中，黑磷是磷的同素异形体，具有良好的温度稳定性和阻燃性。本发明通过添加黑磷，利用黑磷自身的电子特性，使其可与环氧树脂分子链形成良好的复合物，使得本发明提供的阻燃环氧树脂复合物的稳定性和机械性能良好，而且本发明通过添加黑磷，有效提高了阻燃环氧树脂复合物的阻燃性。

技术领域

本发明涉及阻燃材料技术领域，尤其涉及一种阻燃环氧树脂复合物及其制备方法和应用。

背景技术

环氧树脂是高分子材料基复合材料中应用最广泛的基体树脂之一，具有优异的耐化学腐蚀性、电气绝缘性能、粘结性，以及易于加工等特性。其收缩率低、线胀系数小和成本低廉等优点使其广泛应用于离子电池、超级电容器、二极管、三极管等电子元器件的封装。

在作为器件的封装材料使用时，由于环氧树脂的极限氧指数较低，属于易燃物质，因此需要将阻燃物质与其组合，组成阻燃复合物来使用。通常制备这种阻燃复合物使用的方法是在将含卤系或磷系等阻燃剂加入到环氧树脂中，并配合如三氧化二锑类的阻燃助剂。然而许多添加剂，例如三氧化二锑类的阻燃助剂己被列为致癌物质，且卤素阻燃剂在燃烧时又会产生二噁英等毒烟和腐蚀性气体，严重影响了人类健康与自然环境。

出于实际使用及环保的要求，开发无污染且高效的无卤阻燃剂己成为研究热点。在无卤阻燃剂中，磷系化合物作为新一代具有环保概念的阻燃剂，己被广泛的研究和应用。无卤磷系阻燃剂主要可以分为两大类：第一类是无机磷系阻燃剂，如红磷和多磷酸铵；第二类是有机磷系阻燃剂，如有机磷酸酯、膦酸酯和亚磷酸酯。然而，第一类无机磷系阻燃剂存在添加量大，且存在分散性和相容性差等问题；而且红磷在加工过程中易自燃，反应产生的酸性物质会腐蚀设备，虽然可以采用包覆的方法进行控制，但因其自身物理化学性质的影响，难以从根本上改善其性能，这极大的限制了红磷类添加型阻燃剂的使用。第二类有机磷系阻燃剂存在相容性差、热稳定性较差、发烟量大、挥发性大等缺陷，因而其应用受到了较大的限制。更重要的是，现有技术中的环氧树脂为了达到高的阻燃性，需要大量添加阻燃剂才能达到阻燃要求，阻燃剂的添加量一般为15％以上，而大量添加阻燃剂使环氧树脂原有的特性被破坏。因而，开发少量添加阻燃剂就能达到高阻燃性的新型阻燃剂就成了阻燃领域的一个重要课题。

发明内容

本发明提供了一种阻燃环氧树脂复合物及其制备方法和应用。本发明提供的阻燃环氧树脂复合物阻燃性较好。

本发明提供了一种阻燃环氧树脂复合物，以质量份计，由包括以下组分的原料制备得到：

所述黑磷在阻燃环氧树脂复合物中的质量分数≤8％。

优选的，制备阻燃环氧树脂复合物的原料还包括1～12份填料；所述填料包括硅粉、硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁、玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维、碳酸钙晶须、硫酸镁晶须、钛酸钾纤维、石英纤维、石墨纤维、陶瓷纤维、聚丙烯腈纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚酯纤维、硼纤维、天然纤维、玻璃微珠、碳酸镁、硫酸钡、硅酸镁、硅酸铝、硅灰石、云母、石英、碳酸钙、二氧化钛、水滑石、硅酸镍、硅酸锰、稀土、铜的化合物和锌的化合物中的至少一种。

优选的，所述环氧树脂为缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、脂环族环氧树脂和双酚A型环氧树脂中的至少一种。

优选的，所述固化剂为碱性化合物、酸性化合物、胺类化合物、酸酐类化合物和树脂类化合物中的至少一种。