本发明专利技术公开了带单芳环酚基磷氮环氧树脂、阻燃组合物、复合金属基板。该磷氮环氧树脂为由带单芳环酚基磷氮化合物和非卤素系环氧树脂,通过反应得到的环氧树脂生成物，该其分子结构中包含彼此相连的单芳环酚基团和带由不饱和磷、氮原子所构成的磷氮骨架的基团(M)，M包含至少50wt％的带由三个磷、氮原子所构成的环状磷氮骨架的基团(M1)、至多30wt％的带由至多两个磷、氮原子所构成的链状磷氮骨架的基团(M2)以及至多45wt％的由至少四个磷、氮原子所构成的环状磷氮骨架的基团(M3)，由此使得该阻燃物具有良好的阻燃性，其固化物具有良好的耐热性、耐水性、黏结性和机械性能、电性能，是一种还具有较大的经济性及环保友好型的环氧树脂。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阻燃物质的
，尤其涉及带单芳环酚基磷氮环氧树脂、阻燃组 合物、复合金属基板。
技术介绍
以手机、电脑、摄像机、电子游戏机为代表的电子产品、以空调、冰箱、电视影像、音 响用品等为代表的家用、办公电器产品以及其他领域使用的各种产品，为了安全，很大部分 的产品都要求其具备不同程度的阻燃性能。 为了使产品达到所要求的阻燃性能或等级，传统的技术常常使用向材料体系中添 加如氢氧化铝水合物、氢氧化镁水合物等含有结晶水的金属氢氧化物等类的无机阻燃物 质、和向体系材料中添加如溴化双酚A、溴化双酚A型环氧树脂等含溴量比较高的或含卤素 量比较高的有机化学物质，为了提高这些含有卤素的有机化学物质的阻燃性，还常常在体 系中再加入如三氧化二锑等对环境不友好的无机化学阻燃剂物质。 由于使用含卤素的阻燃物质，其燃烧时会产生无降解性或难降解的有毒物质如二 恶英类有机卤素化学物质污染环境、影响人类及动物健康。 出于保护环境的目的，使用含磷、含氮等不含卤素的化合物代替含卤素化合物作 为阻燃剂，特别是在电子、电气、电器产业上，采用具有反应性的单官能（一个分子中只有 一个活性反应基团）9, 10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物以下简称DOPO)，更多的 是采用DOPO的衍生化合物作为阻燃成分，添加或不添加氢氧化铝水合物、氢氧化镁水合物 达到阻燃的效果。 在电子领域，通常使用DOPO与线性酚醛型环氧树脂、邻甲基酚醛环氧树脂、双酚A 酚醛型环氧树脂等高成本、多官能环氧树脂与DOPO反应的生成物（简称DOPO环氧树脂） 广泛应用作为覆铜板用途的环氧树脂材料。 这些使用DOPO环氧树脂所制造的覆铜板，具有良好的阻燃性能，但黏结性、耐热 性、加工性等存在不少的缺陷，不适合制造现代通信需要的高多层、高可靠性、高黏结性、良 好的加工性能的需要，以及由于高成本的原因，不利于普及到如手机等要求低成本的消费 电子等民用品领域。 随着电子产业向短、小、薄、高多层化、高可靠性要求的进一步提高、民用消费电子 的普及使用以及越来越严峻的环境污染的压力等因素的要求，市场迫切需要材料具有良好 的阻燃性、耐热性、良好的机械性能的阻燃性物质。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术一方面提供一种具有良好阻燃性、耐热性、良好的机械性能的带 单芳环酚基磷氮环氧树脂。 一种带单芳环酚基磷氮环氧树脂，为由带单芳环酚基磷氮化合物和非卤素系环氧 树脂在环氧树脂官能团过剩的条件，通过反应得到的环氧树脂生成物。 其中所述带单芳环酚基磷氮化合物的分子结构中包含彼此相连的单芳环酚基团 和带由不饱和磷、氮原子所构成的磷氮骨架的基团（M)，M包含至少50wt%的带由三个磷、 氮原子所构成的环状磷氮骨架的基团（M 1)、至多30wt%的带由至多两个磷、氮原子所构成 的链状磷氮骨架的基团（M2)以及至多45wt%的由至少四个磷、氮原子所构成的环状磷氮骨 架的基团（M 3)。 "环氧树脂官能团过剩"以环氧树脂生成物的环氧当量在3585g/eq以下为准，更优 选地在1520g/eq以下。 上述M基指的是具有阻燃功能的磷腈基团。札即环三磷腈基；112的具体实例有单 磷腈和双磷腈，其可以采用本领域常用的方法来合成；13的具体实例有环四磷腈、环五磷腈 和环六磷腈等。较好地，M 1占 M总质量的80wt%以上，特别好地，为90~100wt%。 带单芳环酚基磷氮化合物具有如式I所示的分子结构： 式I中，R表示含至少一个碳原子的脂肪烃基或芳香基；a、b、c均为大于或等于1 的整数，b和c之和大于或等于2, a、b和c三者之和大于或等于6, η为大于或等于零的整 数。 上述磷氮化合物中，若札含量小于50wt %，或者M 2多于30wt %，则与环氧树脂反 应后的生成物在使用中将会损害耐热性、耐水性和机械性能等必须性能。M3含量至多占磷 腈基团总质量的45%。若超过该含量，则与环氧树脂反应后的生成物在使用中将有可能因 粘度过大、使用不便，以及因分子量过大而使其性能受到损害等不良结果。 磷氮化合物的制备方法，具体为，将上述M的氯化物与单芳环酚经过反应经过反 应，得到阻燃物。这里的M的具体结构及组成见前文阻燃性物的结构所述。所采用的具体 反应可采用本领域公知的方法，如氯化磷腈化合物在有溶剂或无溶剂的条件下，使用以氯 化锌、氯化镁、氯化铝等金属氯化物、三氟化硼及其络合物等为催化剂，与单芳环酚或其金 属盐在碱性条件下反应得到。这些催化剂可以一种或多种混合使用，本专利技术中并无特别的 规定。至于M的氯化物的实例有常用的六氯环三磷腈，可以使用公知的溶剂、催化剂合成， 也可以使用五氯化磷与氯化铵按照公知的方法合成出来氯化磷氰化合物后，经过物理方法 处理提纯或不提纯直接制造。 本专利技术中对非卤素系环氧树脂并无特别的规定，这里"非卤素系环氧树脂"指不含 有卤原子的环氧树脂，或者卤素含量很低的环氧树脂。例如以液态双酚A型环氧树脂、液态 双酚F型环氧树脂、固态双酚A型环氧树脂、固态双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、联 苯型环氧树脂为代表的二官能环氧树脂，以固态、液态或半固态线性酚醛型环氧树脂、邻甲 基酚醛环氧树脂、双酚A酚醛环氧树脂、环异戊二烯型环氧树脂为代表的三官能以上环氧 树脂。在这里，本领域技术人员容易理解的是，当然有必要时，也可以使用脂环式环氧树脂、 链式脂肪族型环氧树脂或酯式环氧树脂等粘度比较低的环氧树脂，这些环氧树脂可以单独 使用也可以两种或两种以上一起使用，本专利技术对此并无特别的规定。上述环氧树脂既可以 一部分或大部分先参加反应，待反应到一定程度或完全反应后再添加其它成分的环氧树脂 参与反应，也可以所有必需的环氧树脂分段投入反应或一次性投入反应，本专利技术不做特别 的规定，以确保安全、环保的前提下得到目的物即可。 为了加快反应速度，节省时间和能源，一般需要向反应体系里加入催化剂，本专利技术 对催化剂的种类和加入量的多少并无特别的规定，一般地如咪唑类、三苯基膦及其衍生物 类、叔胺类、季胺盐类等环氧树脂与酚类物质反应的通用催化剂都可以使用，这些催化剂既 可以单独使用，也可以两种或多种混合使用，使用量一般在对比体系内反应物质的全部在 100~20000ppm之间，更通常在200~5000ppm之间。 可以根据反应系统内粘度和其它条件的不同，采用无溶剂反应的方法或采用向反 应体系内加入溶剂反应的方法，本专利技术对反应溶剂并无特别的规定，例如丙酮、丁酮、环己 酮等酮类溶剂，苯、甲苯、二甲苯、混合二甲苯等芳香类溶剂，二氯甲烷、三氯甲烷、氯苯等含 有机氯溶剂，乙醚、丁醚、乙二醇单甲醚等醚类或醚醇类溶剂、石油系溶剂油，丁醇、异丁醇 等醇类溶剂等均可以使用，这些溶剂可以单独使用，也可以两种或数种混合使用，使用量的 多少，可以根据实际情况决定，一般为可使阻燃性环氧树脂固含量为5~100%的用量，特 别好的为可使阻燃性环氧树脂固含量为20~100%的用量。 为了加快反应速度，一般在加热的条件下进行，反应温度一般在40~250°C的范 围，更好是在60~180°C的范围，本专利技术不做特别的规定，以确保安全和环保的前提下，得 到目的物选择为准。 本专利技术再一方面提供一种具有良好阻燃性、耐热性、良好的机械性能的阻燃组合 物。 一种阻本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带单芳环酚基磷氮环氧树脂，其特征在于，为由带单芳环酚基磷氮化合物和非卤素系环氧树脂在环氧树脂官能团过剩的条件，通过反应得到的环氧树脂生成物；所述带单芳环酚基磷氮化合物的分子结构中包含彼此相连的单芳环酚基和带由不饱和磷、氮原子所构成的磷氮骨架的基团(M)，M包含至少50wt％的带由三个磷、氮原子所构成的环状磷氮骨架的基团(M1)、至多30wt％的带由至多两个磷、氮原子所构成的链状磷氮骨架的基团(M2)以及至多45wt％的由至少四个磷、氮原子所构成的环状磷氮骨架的基团(M3)；优选地，所述环氧树脂生成物的环氧当量在3585g/eq以下；更优选地在1520g/eq以下。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：潘庆崇，
申请(专利权)人：广东广山新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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