[发明专利]一种透明无卤阻燃环氧树脂、材料及其制备方法

说明书

本发明涉及有机中间体合成和高分子材料领域，具体而言，涉及一种含磷无卤阻燃环氧树脂及其制备方法和本征阻燃透明环氧树脂材料。本发明提供一种透明无卤阻燃环氧树脂，所述透明无卤阻燃环氧树脂的结构式如式I所示，其中，R为环氧树脂与式II所示阻燃剂中‑OH反应的残基。本发明所得具有新结构的阻燃环氧树脂兼具阻燃特性和透明性，能够制得本征阻燃透明环氧树脂材料。

技术领域

本发明涉及有机中间体合成和高分子材料领域，具体而言，涉及一种含磷无卤阻燃环氧树脂及其制备方法和本征阻燃透明环氧树脂材料。

背景技术

环氧树脂材料具有优异的耐化学性、热稳定性、粘接性能、力学性能、透明性和尺寸稳定性，广泛应用于建筑、机械、交通、电子工业和航空等领域。然而，环氧树脂材料易着火的致命缺点限制了其在许多领域的进一步应用，因此开发阻燃环氧树脂材料引起了广泛关注。提高环氧树脂材料的阻燃技术主要有添加型阻燃环氧树脂和反应型阻燃环氧树脂，但是阻燃环氧树脂材料通常失去了其透明性的特点，因此在赋予环氧树脂阻燃性能同时保持较好的透明性比较困难。

随着电子工业的迅速发展，对线路板用环氧树脂也提出了更高的要求，除了要求具有良好的阻燃性能，其防火性能均有严格的要求，如UL-94防火测试，必须达到V-0的规定，还要求具有优异的综合性能，如良好的光学性能和力学性能。

基于上述问题，公开号为CN101735569A公开了一种透明阻燃环氧树脂的制备方法，先将预制的双酚A环氧树脂与四溴双酚A环氧树脂加热溶解而后添加偶联剂和稀释剂，再一起投入反应釜中升温至100-110摄氏度在真空条件下减压处理1小时，制得A组分；然后采用六氢甲基苯二酸酐和促进剂投入反应釜中升温至70-80摄氏度，在真空条件下减压处理2小时，制得B组份；最后将A组份与B组份按照一定的质量比放入反应釜中充分反应，得到透明阻燃环氧树脂。中国专利申请CN105924626A公开了中液态无色透明环氧树脂的无卤阻燃固化剂及其制备方法，是基于有机胺磷酰氯中间体与有机多胺制备的，提供了一种新型结构的阻燃固化剂。

发明内容

本发明则是提供了一种具有新结构的透明无卤阻燃环氧树脂，采用其可以制得兼具阻燃特性和透明性的本征阻燃透明环氧树脂材料。

本发明的技术方案：

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种透明无卤阻燃环氧树脂，所述透明无卤阻燃环氧树脂的结构式如式I所示：

其中，R为环氧树脂与式II所示阻燃剂中-OH反应的残基；

G选自下述结构式中的一种：

本发明要解决的第二个技术问题是提供上述透明无卤阻燃环氧树脂的制备方法，所述制备方法为：将式Ⅱ所示的阻燃剂与环氧树脂于50℃～180℃反应即可；

其中，G选自下述结构式中的一种：

进一步，所述环氧树脂选自：双酚A脱水甘油醚型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂或脂肪族缩水甘油醚型环氧树脂中的至少一种。

进一步，阻燃剂与环氧树脂的质量比为：100～250：1000。

优选的，所述反应温度为100℃～180℃(更优选为120℃～160℃)；反应时间为0.5～10h(优选为1～6h)，优选为1.0～4.0h。

本发明要解决的第三个技术问题是提供一种透明无卤阻燃环氧树脂材料，所述材料包括以下重量份的组分：

环氧树脂 1000份