[发明专利]含磷防火阻燃改性树脂

说明书

本发明属于环氧树脂领域，提供了一种含磷的双酚F和酚醛型环氧树脂的组合及其制备方法。含磷防火阻燃改性树脂，包括以下组分：双酚F型环氧树脂、苯酚甲醛型环氧树脂、第一阻燃剂、第二阻燃剂、纳米氧化亚铜、阻聚剂、催化剂、溶剂；第一阻燃剂为DOPO及其衍生物、2‑羧乙基苯基次磷酸中的至少一种；第二阻燃剂为有机蒙脱土、硅酮、硼酸锌中的至少一种。本发明通过以双酚F型环氧树脂、苯酚甲醛型环氧树脂和含磷阻燃剂为主体，添加其他助剂作为辅助；制备出一种具有高阻燃性、低放热量和低产烟量的热固性树脂；同时其力学性能还能保持强度；且本发明的玻璃化温度较高，能够很好地应用在覆铜板基板上。

技术领域

本发明属于环氧树脂领域，具体涉及一种含磷防火阻燃改性树脂。

背景技术

覆铜板基板是将是电子工业的基础材料；用于制造环氧印制线路板(PCB)，广泛用于电子计算机，环氧树脂是其中的重要成分。

环氧树脂是应用最广泛的热固性树脂之一，目前全球每年的产量将近500万吨左右，其中双酚A环氧树脂占到85％以上。但是双酚A对生命体的健康存在潜在的威胁；同时，双酚A类可燃性高，在燃烧过程中会产生大量有毒有害气体，目前的做法，是在环氧树脂中添加阻燃剂来抑制环氧树脂的可燃性，传统的无机阻燃添加剂，例如氢氧化铝、氢氧化镁，需要添加很多才能达到满意的阻燃效果，且传统的阻燃添加剂只能在燃烧过程中抑制聚合材料的热释放速率，而对燃烧过程产生的有毒气体和烟雾没有抑制作用。

双酚A环氧树脂的机械性能优越，所以目前还较难完全取代；鉴于双酚A类环氧树脂市场目前整体产能仍然较为庞大，在此基础上开发相关替代性新产品，可在进一步探索新型环氧树脂的优异性能的同时产生替代性作用。

发明内容

针对现有的双酚A环氧树脂的缺陷，提出一种含磷的双酚F和酚醛型环氧树脂的组合及其制备方法；其特别适用于制备覆铜板基板。

含磷防火阻燃改性树脂，包括以下组分：

双酚F型环氧树脂、苯酚甲醛型环氧树脂、第一阻燃剂、第二阻燃剂、纳米氧化亚铜、阻聚剂、催化剂、溶剂；

第一阻燃剂为DOPO及其衍生物；

第二阻燃剂为有机蒙脱土、硅酮、硼酸锌中的至少一种；

双酚F型环氧树脂、苯酚甲醛型环氧树脂、第一阻燃剂和第二阻燃剂的质量比为1.0-5.0:1.0-5.0:1:0.1-0.3；

纳米氧化亚铜的添加量为双酚F型环氧树脂、苯酚甲醛型环氧树脂、第一阻燃剂和第二阻燃剂总质量的0.5-1.2％；

阻聚剂的添加量为第一阻燃剂的15-75wt％；

催化剂的的添加量为第一阻燃剂的0.05-0.2wt％。

优选地，阻聚剂为萘醌。

优选地，催化剂为三苯基膦、四甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、乙基-三苯基溴化膦中的至少一种。

优选地，溶剂为丙酮、丁酮、甲苯和苯中的至少一种。

优选地，双酚F型环氧树脂的环氧当量为165-175g/mol，固含量≥99.8％。

优选地，苯酚甲醛型环氧树脂的环氧当量为170-180g/mol，固含量≥99.8％。

一种含磷防火阻燃改性树脂的制备方法，包括以下步骤：

基体搅拌：在搅拌釜内加入双酚F型环氧树脂、苯酚甲醛型环氧树脂并开始搅拌，抽真空，加入第一阻燃剂、第二阻燃剂、纳米氧化亚铜；搅拌均匀后加入溶剂溶解；

二次搅拌：当基体搅拌的温度下降至≤75℃时加入阻聚剂继续搅拌；

反应：加热并控制温度在82-90℃，反应1-2h；