[发明专利]一种阻燃环氧树脂及其制备方法和用途

说明书

本发明提供一种阻燃环氧树脂及其制备方法和用途，所述阻燃环氧树脂包括环氧树脂基体以及分散于环氧树脂基体内的金属化合物改性腐殖酸，其中阻燃环氧树脂的玻璃化温度Tg≥200℃，极限氧指数≥30％，阻燃性能优良，剪切拉伸强度≥30MPa，机械性能良好，广泛适用于微电子、电子和航空航天等领域，而且该阻燃环氧树脂制备工艺简单，腐殖酸和环氧树脂基体来源广泛，成本低廉，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及环氧树脂技术领域，尤其涉及一种阻燃环氧树脂及其制备方法和用途。

背景技术

环氧树脂(EP)因其优异的附着力、机械性能、化学和耐候性以及热稳定性，在涂料、电子、粘合剂、航空航天等领域有着广泛的应用。然而，EP的高可燃性限制了其在微电子、电子和航空航天等领域的应用，因此阻燃EP受到了人们的广泛关注。传统氯化阻燃剂和溴化阻燃剂可以有效地降低EP的易燃性，不过，它们在高温或燃烧时容易产生腐蚀性有毒气体。同时该环氧体系的玻璃化转变温度(Tg)大多在130-140℃，随着电子技术的不断发展,对电子器件的要求也不断提高(Tg170℃)，在一定程度上限制了卤化阻燃环氧树脂在电子材料中的应用。因此，替代无卤阻燃剂的相关研究正在加速推进中。

CN106633673A公开了一种基于磷杂菲衍生物和无机阻燃剂复配阻燃的环氧树脂及其制备方法，在普通环氧树脂中通过将不同的磷杂菲衍生物阻燃剂与不同无机阻燃剂复配，并与双酚A二缩水甘油醚环氧树脂在一定温度下进行熔融共混，加入有机溶剂制得阻燃环氧树脂。然而，含磷阻燃剂与聚合物的相容性很差，而且由于磷的积累，它们在耐热树脂中的应用存在潜在的问题。

CN109280332A公开了一种氮化硼/环氧树脂导热绝缘复合材料的制备方法，该方法首先对氮化硼粉末进行退火预处理，后用硅烷偶联剂进行表面修饰改性，再将改性后的六方氮化硼微粉及改性后的立方氮化硼微粉按照一定比例对环氧树脂基体进行填充，最终改善环氧树脂的导热和阻燃性能。虽然，氮化硼改性的环氧树脂具有优异的阻燃性和导热性，但需牺牲环氧树脂力学性能。

CN102010569A公开了一种无卤阻燃环氧树脂组合物，该无卤阻燃环氧树脂组合物包括：柔性环氧树脂、特种环氧树脂、合成橡胶、橡胶改性环氧树脂、芳香胺类固化剂、咪唑类固化促进剂、抗氧剂、含磷阻燃剂、填料及有机溶剂等，但该无卤阻燃环氧树脂玻璃化转变温度(Tg)仅为123℃。

因此，制备一种广泛适用于微电子、电子和航空航天等领域的电子级阻燃环氧树脂，具有重要的市场价值与应用前景。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种阻燃环氧树脂及其制备方法和用途，所述阻燃环氧树脂的玻璃化温度Tg200℃，极限氧指数30％，阻燃性能优良，剪切拉伸强度35MPa，机械性能良好，广泛适用于微电子、电子和航空航天等领域，而且该阻燃环氧树脂制备工艺简单，腐殖酸和环氧树脂基体来源广泛，成本低廉，应用前景广阔。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种阻燃环氧树脂，所述阻燃环氧树脂包括环氧树脂基体以及分散于环氧树脂基体内的金属化合物改性腐殖酸。

本发明中阻燃环氧树脂通过将金属化合物改性腐殖酸与常规环氧树脂组合，能够得到玻璃化温度Tg≥200℃，极限氧指数≥30％，剪切拉伸强度≥30MPa的阻燃型环氧树脂，应用前景广阔。

优选地，所述环氧树脂基体包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、多酚型缩水甘油醚环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂或缩水甘油胺型环氧树脂中的任意一种或至少两种的组合，其中典型非限制性的组合为双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂的组合，双酚A型环氧树脂和多酚型缩水甘油醚环氧树脂的组合，双酚F型环氧树脂和脂肪族缩水甘油醚环氧树脂的组合，多酚型缩水甘油醚环氧树脂和缩水甘油胺型环氧树脂的组合。

本发明对所述环氧树脂基体的要求没有特殊限制，可采用各种制备工艺来源的环氧树脂。