[发明专利]无卤阻燃环氧树脂前驱体、模塑料制品、其制法和应用

说明书

本发明揭示了一种无卤阻燃环氧树脂前驱体、模塑料制品、其制法和应用。所述无卤阻燃环氧树脂前驱体具有下式所示的结构：其中R₁和R₃均选自取代或未取代的烷基（如甲基、乙基、异丙基等）或烷氧基（如甲氧基、乙氧基等），R₂为亚磷酸酯类取代基，1≤n≤25。所述制备方法包括：至少使羟基苯甲醛单体、酚类单体与亚磷酸酯类单体在催化剂作用下进行缩合反应，得到双酚单体，然后至少使所述双酚单体与环氧卤代烷及强碱在相转移催化剂的作用下反应。本发明的无卤阻燃环氧树脂前驱体可以与固化剂直接固化得到热学性能、机械性能和阻燃性能优异的热固性环氧树脂，也可作为反应性阻燃剂用于环氧树脂的改性。

技术领域

本发明涉及一种环氧树脂，具体涉及一种无卤阻燃环氧树脂前驱体、模塑料制品、其制备方法和应用。

背景技术

环氧树脂是一种热固性树脂，它的分子结构中通常含有两个或两个以上的环氧基团，其主要由环氧氯丙烷与醇类或酚类反应而得。环氧树脂中的高化学活性的环氧基团使得它可与多种含有活泼氢的化合物（如胺和羧酸）进行反应，从而固化交联形成一种网状结构的材料。此外，环氧树脂具有非常广泛的用途，是一种通用型热固性树脂，因其优异的综合性能而被广泛应用于航天航空、涂料、粘接剂、电路封装等领域。

然而，环氧树脂的具有很低的氧指数，容易燃烧且燃烧速度较快，因此如何提升环氧树脂的阻燃性能，扩大其应用范围也是必要的。目前有一些成功的例子将阻燃单元引入到环氧前驱体中，例如CN109651595 A公开了一种阻燃环氧树脂，它是利用两种酚类和9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)反应并引入环氧基团，得到粉末状生物基环氧单体。然而，该方法只能得到固体粉末状的环氧树脂，这会使树脂需要加热到熔点左右才能进行加工，导致后期的加工成型困难，不利于树脂的固化成型加工等操作。

发明内容

本发明提供了一种无卤阻燃环氧树脂前驱体、模塑料制品、其制备方法和应用，从而克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明提供了一种无卤阻燃环氧树脂前驱体，具有如式（I）所示的结构：

（I）

式（I）中，R₁和R₃均选自取代或未取代的烷基（如甲基、乙基、异丙基等）或烷氧基（如甲氧基、乙氧基等），R₂为亚磷酸酯类取代基，1≤n≤25。

本发明实施例的另一个方面提供了一种无卤阻燃环氧树脂前驱体的制备方法，包括以下步骤：

至少使摩尔比为1：1：3~5的羟基苯甲醛单体、亚磷酸酯类单体与酚类单体在催化剂作用下进行缩合反应，得到如下式（II）所示的双酚单体；

（II）

式（II）中，R₁和R₃均选自取代或未取代的烷基（如甲基、乙基、异丙基等）或烷氧基（如甲氧基、乙氧基等），R₂为亚磷酸酯类取代基；

至少使所述双酚单体与环氧卤代烷和强碱在相转移催化剂的作用下于70~80℃进行反应，制得无卤阻燃环氧树脂前驱体。

本发明实施例的另一个方面还提供了所述无卤阻燃环氧树脂前驱体在制备环氧树脂中的应用。

本发明实施例还提供了一种环氧树脂组合物，其包括：所述无卤阻燃环氧树脂前驱体；以及，胺类或酸酐固化剂。

本发明实施例还提供了一种高性能无卤阻燃生物基环氧树脂的制备方法，其包括：将所述无卤阻燃环氧树脂前驱体与胺类或酸酐固化剂在180~250℃下固化3~10h。