一种超支化硅磷协同阻燃剂改性环氧树脂及制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110591288A(43)申请公布日2019.12.20(21)申请号201910856008.0(22)申请日2019.09.11(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号(72)发明人颜红侠张渊博郭留龙李林杨开明(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人王鲜凯(51)Int.Cl.C08L63/00(2006.01)C08L63/02(2006.01)C08L83/08(2006.01)C08G77/30(2006.01)C08G77/06(2006.01)权利要求书2页说明书5页(54)发明名称一种超支化硅磷协同阻燃剂改性环氧树脂及制备方法(57)摘要本发明涉及一种超支化硅磷协同阻燃剂改性环氧树脂及制备方法，树脂是由环氧基含磷的超支化聚硅氧烷阻燃剂、双酚A型环氧树脂、的酸酐类固化剂和叔胺类固化促进剂组成。一方面，这种超支化结构的协同阻燃剂同时含有硅磷两种阻燃元素，不同阻燃元素之间协同作用，有优异的阻燃效果。另一方面，这种超支化磷硅协同阻燃剂中含大量环氧基，可以与环氧树脂共同参与固化反应，与树脂基体具有良好的相容性，其中大量的纳米级空腔，降低了树脂体系的交联密度；同时在环氧树脂中引入Si-O-Si柔性链段，有效提高了树脂体系的韧性。其活性末端可以通过配方调配引入各种功能基团，从而赋予环氧树脂不同的性能，在航空航天、电子封装等领域具有广阔的应用前景。CN110591288ACN110591288A权利要求书1/2页1.一种超支化硅磷协同阻燃剂改性环氧树脂，其特征在于组份为：质量分数为1～15份含多种活性官能团的含磷的超支化聚硅氧烷、60～90份的双酚A型环氧树脂、50～80份的酸酐类固化剂和1～2份的叔胺类固化促进剂。2.根据权利要求1所述超支化硅磷协同阻燃剂改性环氧树脂，其特征在于：所述含多种活性官能团的含磷的超支化聚硅氧烷包括：摩尔比为1:1:4.375的三官能度的烷氧基硅烷、磷酸三烷氧基酯和二元醇，其结构式为：3.根据权利要求1所述超支化硅磷协同阻燃剂改性环氧树脂，其特征在于：所述双酚A型环氧树脂为室温下为液体的环氧树脂。4.根据权利要求3所述超支化硅磷协同阻燃剂改性环氧树脂，其特征在于：所述室温下为液体的环氧树脂包括但不限于国产的牌号E-51、E-44或E-42。5.根据权利要求1所述超支化硅磷协同阻燃剂改性环氧树脂，其特征在于：所述酸酐类固化剂包括但不限于甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、正十二烷基丁二酸酐或其他类型的酸酐。6.一种制备权利要求1～5所述任一项超支化硅磷协同阻燃剂改性环氧树脂的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将含三官能度的烷氧基硅烷、磷酸三烷氧基酯和二元醇按照1～3:1～3:4～6的摩尔比混合，在氮气的保护下进行搅拌，控制反应温度在80～150℃之间，反应10～12小时直至不再有馏出物产生，制得含磷的超支化聚硅氧烷；步骤2：将60～90份双酚A型环氧树脂和步骤1制备的1～15份含磷的超支化聚硅氧烷，在室温下搅拌10～15min；然后，将50～80份的酸酐类固化剂和1～2份叔胺型固化促进剂加入到上述混合物中，搅拌5～10min，倒入已预热的模具中；步骤3：在80～100℃的真空烘箱中，抽真空除去气泡，放入鼓风干燥箱进行阶段升温固化，固化工艺为100～120℃/2～4h+140～170℃/2～3h，冷却，脱模后，再在170～200℃下后处理2～5h即得超支化硅磷协同阻燃剂改性环氧树脂。2CN110591288A权利要求书2/2页7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的三官能度的烷氧基硅烷含有三个烷氧基团，包括但不限于3-(2,3-环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、(3-氯丙基)三乙氧基硅烷或3-巯丙基三乙氧基硅烷。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的磷酸三烷氧基酯含有三个烷氧基团，包括但不限于磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯或磷酸三丁酯。9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的二元醇含有两个羟基基团，包括但不限于乙二醇、N-甲基二乙醇胺、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇或1,4-丁二醇。3CN110591288A说明书1/5页一种超支化硅磷协同阻燃剂改性环氧树脂及制备方法技术领域[0001]本发明属于先进高分子材料科学技术领域，涉及一种超支化硅磷协同阻燃剂改性环氧树脂及制备方法。背景技术[0002]环氧树脂是一种常见的热固性树脂，由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与胺类、酚类、酸酐类等固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三维网状结构的高聚物。固化后的环氧树脂具有力学性能优异，介电性能良好，收缩率小，对碱及大部分溶剂