[发明专利]一种无卤阻燃改性环氧树脂的制备方法

说明书

本发明涉及化工领域，具体关于一种无卤阻燃改性环氧树脂的制备方法；卤系阻燃剂是目前应用最为广泛的阻燃剂，然而，卤系阻燃剂燃烧时会释放大量的浓烟，并产生卤化氢等腐蚀性气体和有毒物质，潜藏着二次危害；而本方法采用含磷笼型低聚硅倍半氧烷DOPO‑POSS、双酚A环氧乙烯基酯浆液、固化剂，来制备无卤阻燃改性环氧树脂；不仅可以显著提高硅、磷元素对环氧树脂的阻燃效率，使阻燃剂的添加量大幅下降，同时环氧树脂的综合性能也将明显提高；而且本发明制备无卤阻燃改性环氧树脂不会对环境产生危害。

技术领域

本发明涉及化工领域，尤其是一种无卤阻燃改性环氧树脂的制备方法。

背景技术

随着中国高分子材料工业的发展和应用领域的拓展，阻燃材料在化学建材、电子电器、交通运输、航天航空、日用家具、室内装饰、衣食住行等各个领域中具有广泛应用，阻燃剂已成为仅次于增塑剂的第二大高分子材料改性添加剂，阻燃塑料可以说已成为改性塑料的最大品种。进入21世纪，中国阻燃剂生产和消费量急剧上升，主要源于电子电器、汽车、交通、建筑等行业的高速发展，这与中国经济的高速增长是契合的。

目前，阻燃剂种类很多，根据阻燃元素的引入途径主要分为添加型和反应型。根据阻燃元素的种类则可分为无机阻燃剂、卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、硅系阻燃剂、复合阻燃剂等。

卤系阻燃剂是目前应用最为广泛的阻燃剂，无论是添加型还是反应型，在热塑性材料和环氧树脂中都有广泛的应用。卤系阻燃剂的气相阻燃机理是通过自由基X·(主要是Cl·和Br·)淬灭聚合物热解产生的高活性H·和HO·自由基，从而使燃烧的链锁反应中断而达到阻燃作用。

然而，卤系阻燃剂燃烧时会释放大量的浓烟，并产生卤化氢等腐蚀性气体和有毒物质，潜藏着二次危害。特别是近来研究发现，用多溴二苯醚阻燃的高聚物在燃烧时会产生有毒致癌物多溴代二苯并口恶烷(PBDDs)和多溴代二苯并呋喃(PBDFs)。因此近年来世界各国都开始积极致力于寻找含卤阻燃剂的代用品。2004年7月，欧盟新出台的RoHS环保指令明确规定，成员国确保从2006年7月1日起，投放于市场的新电器电子设备不得含有多溴二苯醚(PBDE)或多溴联苯(PBB)等卤系阻燃剂。该指令对我国无卤阻燃材料的发展提出了新的挑战，抓紧无卤阻燃剂的开发，不仅是保护环境的需要，同时也是市场竞争的迫切要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种无卤阻燃改性环氧树脂的制备方法。

一种无卤阻燃改性环氧树脂的制备方法，其操作步骤为：

S1：在反应器中加入28-36份含磷笼型低聚硅倍半氧烷DOPO-POSS和100-120份乙烯基环氧树脂浆液，300-500份乙酸乙酯，控制反应温度并搅拌0.5-3h；得到带双键的反应产物；

S2：再加入0.05-0.8份茚满-1,4-二胺，0.6-4.1份氨基离子液体,2-4份甲醇钠,60-90℃并搅拌0.5-2h；

S3：预反应完成后，减压蒸馏除去溶剂，将混合体系降温到60-90℃，然后加入12-20份固化剂，固化，得到无卤阻燃改性环氧树脂。

所述的反应温度为120-150℃。

所述的固化剂是脂肪胺、聚醚胺、聚酰胺多胺、脂环胺中的至少一种。

所述的氨基离子液体包括1-胺丙基-3-甲基咪唑氯化盐、1-胺丙基-3-甲基咪唑溴化盐、1-胺丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-胺丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-胺乙基-3-甲基咪唑硝酸盐、1-胺乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1-胺乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-胺乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-甲基-3-(2-氨基乙基)咪唑六氟磷酸盐、1-(2-氨基乙基)-3-甲基咪唑氯化盐、二乙醇胺乙酸盐、二乙基乙醇胺乙酸盐、1-(3-丙胺基)-3-丁基咪唑四氟硼酸盐等中的一种或多种。