一种低发烟阻燃环氧树脂组成物制造技术

本发明专利技术公开一种低发烟阻燃环氧树脂组成物，该组成物是由环氧树脂混合物(A)和混合胺类固化剂(B)，添加剂(C)所构成；所述环氧树脂混合物(A)的环氧当量与混合胺类固化剂(B)的活泼氢当量的比例为1.0/0.8～1.0/1.2，添加剂(C)为有机以及/或是无机非卤素填料的一种或多种，添加剂(C)的添加量为环氧树脂混合物(A)与混合胺类固化剂(B)的总量的40％～90％。其固化物以及该组成物与各种纤维或纤维编织物的增强材料固化物，具有低发烟高阻燃的效果。可应用于新能源汽车、轨道交通、航空航天工具的零组件，以及医疗器材，运动器材等，可以达到交通工具的轻量化，提升安全性，进而节能减碳保护地球环境的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环氧树脂及固化剂
，尤其涉及一种关于低发烟阻燃环氧树脂组成物的调配，以及该组成物在复合材料领域的应用。
技术介绍
近年来地球环境的异常气象，是由于二氧化碳的过度排放，森林的过度采伐，以及冷媒等卤素化合物的排放，破坏了地球上空的臭氧层，导致海水温度上升所引起。为了保护地球环境，世界各国竞相开发清洁能源，例如风力发电，太阳能发电，地热发电等等，也随着清洁能源的发展，汽车工业，轨道交通，宇宙航天航空工业也随之进化。为了配合新能源汽车、轨道交通工具、宇宙航天航空工具的发展，车身、机身、船身及其零组件必须轻量化才能提升行车、飞行速度和提高走行飞行距离，方能使得新能源的效率发挥极大化，同时为了保证搭乘者的安全性，车身、机身、船身及其零组件必须付予阻燃性和低发烟性，低烟毒性的要求。环氧树脂具有优异的反应性，尺寸安定性，耐化学药品性，接着性，耐热性，机械特性，电气特性以及良好的成型操作性。因此在涂料，电子电气材料，复合材料，建筑材料，宇宙航空材料等领域被广泛的使用，特别是宇宙航天航空材料以及高速铁路和地铁等电车车辆结构件及其零组件，新能源汽车、大型巴士等车辆结构件及其零组件已经大量采用环氧树脂与玻璃纤维或炭纤维，以及玻纤或炭纤的编织物复合材料，但是这些材料不添加适当的阻燃剂都俱有燃烧性，发烟量大烟毒性强等问题。一般而言热固性树脂的阻燃系统有三：一是无机阻燃系统，例如氢氧化铝、氢氧化镁、氧化硅、氧化锌、硼酸锌、硼酸钼、红磷、胶囊型红磷、磷酸铵、二氧化锑等，无机阻燃剂添加量大，无法溶解在环氧树脂中，也无法叁与环氧树脂固化反应成为交联的一部分。也因为添加量大会使得配方整体的粘度提高，大大的降低了生产操作性以及工艺适应性，而且这种阻燃树脂成形物的力学性能，耐热性，都是较为低下的。二是卤素阻燃系统，例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、HET酸酐、四氯苯酐、四溴苯酐、十溴二苯醚(DBDPO)、十溴二苯乙烷、BT-93、六溴环十二烷(HBCD)、溴化聚苯乙烯、四溴双酚A(TBBA)、四溴双酚A双二溴丙基醚、和四溴双酚A型环氧树脂以及其改性物等。溴系阻燃剂阻燃效率高，适用面宽，耐热性好，耐水解性优异，能够满足各种高聚物的加工工艺及阻燃产品的要求，而且原料取得容易价格适中。然而溴系阻燃剂在燃烧时容易形成腐蚀性HCl、HBr且烟量大烟毒性强，燃烧烟灰含有二恶英剧毒物等缺点。三是无卤阻燃系统，例如红磷、胶囊型红磷、磷酸酯、聚磷酸酯、磷杂菲(DOPO)、磷杂菲(DOPO)衍生物、磷腈(Phosphazene)、2-羧乙基苯基次膦酸、蜜胺磷酸盐、蜜胺氰尿酸盐等有机磷，聚苯并恶嗪等。无卤阻燃剂虽然不会形成诸如HCl、HBr等腐蚀性气体和二恶英等剧毒物，但是因为有机磷化合物具有可塑性，容易水解，添加量越多阻燃性好但是耐热性下降，力学性能降低。因此欲调配耐热性和力学性能平衡良好的低发烟低烟毒阻燃环氧树脂组成物极为困难。
技术实现思路
针对上述问题中存在的不足之处，本专利技术提供一种低发烟阻燃环氧树脂组成物。为实现上述目的，本专利技术提供一种低发烟阻燃环氧树脂组成物，由环氧树脂混合物(A)、混合胺类固化剂(B)、添加剂(C)组合而成，所述环氧树脂混合物(A)的环氧当量与混合胺类固化剂(B)的活泼氢当量的比例为1.0/0.8～1.0/1.2，添加剂(C)为有机非卤素填料以及/或是无机非卤素填料的一种或多种，添加剂(C)的添加量为环氧树脂混合物(A)与混合胺类固化剂(B)的总重量的40％～90％。作为本专利技术的进一步改进，所述环氧树脂混合物(A)是由环氧当量90～300克/当量的脂肪族以及/或是脂环族以及/或是芳香族环氧树脂中的一种或多种和有机非卤阻燃剂的一种或多种所混合组成。作为本专利技术的进一步改进，所述混合胺类固化剂(B)是由活泼氢当量15～90克/当量的脂肪族以及/或是脂环族以及/或是芳香族胺类中的一种或多种所混合组成。作为本专利技术的进一步改进，该环氧树脂组成物可用做纤维以及/或是纤维编织物的结合剂；所述纤维包括玻璃纤维，炭纤维，聚酰胺纤维，聚酰亚胺纤维，石墨纤维，酚醛树脂纤维，聚苯硫醚纤维，尼龙纤维，芳纶纤维，聚酯纤维，聚氨酯纤维，聚乙烯纤维，聚丙烯纤维，聚苯乙烯纤维和聚丙烯腈纤维中的一种或多种；所述纤维编织物是上述纤维的编织物或是混合编织物。本专利技术还提供一种使用低发烟阻燃环氧树脂组成物制备固化物的方法，包括：低发烟阻燃环氧树脂组成物与纤维以及/或是纤维编织物经过混合含浸，加压加热模压固化成型制备固化物。作为本专利技术的进一步改进，所述固化物适用于汽车车体零组件，轨道交通工具零组件，建筑材料，宇宙航空工具零组件，电子电器材料，运动器材和医疗器具。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术公开的一种低发烟阻燃环氧树脂组成物，其固化物以及该组成物与各种纤维或纤维编织物的增强材料固化物，具有低发烟高阻燃的效果；可应用于新能源汽车、轨道交通、航空航天工具的零组件，以及医疗器材，运动器材等，可以达到交通工具的轻量化，提升安全性，进而节能减碳保护地球环境的效果。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。:本专利技术的目的是提供一种低发烟低烟毒阻燃环氧树脂组成物的调配，该组成物是由环氧树脂混合物(A)、混合胺类固化剂(B)、添加剂(C)组合而成，所述环氧树脂混合物(A)的环氧当量与混合胺类固化剂(B)的活泼氢当量的比例为1.0/0.8～1.0/1.2，添加剂(C)为有机以及/或是无机非卤素填料的一种或多种，添加剂(C)的添加量为环氧树脂混合物(A)与混合胺类固化剂(B)的总量的40％～90％。环氧树脂混合物(A)的环氧当量与混合胺类固化剂(B)的活泼氢当量的比例为1.0/0.8～1.0/1.2，较好的是1.0/0.85～1.0/1.15，更好的是1.0/0.9～1.0/1.1，最好的是1.0/1.0。环氧当量与活泼氢当量的比例在1.0/0.8以下，则固化后环氧树脂的残存量多，固化物胶联密度低，阻燃性能降低发烟量多，耐热性及机械强度随之下降。反之环氧当量与活泼氢当量的比例如果是1.0/1.2以上时，则固化后胺类固化剂残存量多，固化物胶联密度偏低，发烟量多阻燃性能降低，耐热性及机械强度偏低。一般而言环氧树脂的种类繁多，本专利技术所使用的环氧树脂混合物是由环氧树脂和有机非卤阻燃剂混合而成，环氧树脂具体有苯基缩水甘油醚，邻甲基苯基缩水甘油醚，C12～C14多烷基缩水甘油醚，正丁基缩水甘油醚，卞基缩水甘油醚，新葵酸缩水甘油酯等单官能环氧树脂。双酚A环氧树脂，双酚F环氧树脂，双酚S环氧树脂，双酚AD环氧树脂，双酚环氧树脂，2,6二甲基双酚环氧树脂，四溴双酚A环氧树脂，四氯双酚A环氧树脂，萘二酚环氧树脂，苯二酚环氧树脂，二酚基六氟丙烷环氧树脂，邻苯二甲酸二环氧树脂等双官能芳香族环氧树脂。氢化双酚A环氧树脂，四氢邻苯二甲酸二环氧树脂，六氢邻苯二甲酸二环氧树脂，乙二醇二缩水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低发烟阻燃环氧树脂组成物，由环氧树脂混合物(A)、混合胺类固化剂(B)、添加剂(C)组合而成，其特征在于，所述环氧树脂混合物(A)的环氧当量与混合胺类固化剂(B)的活泼氢当量的比例为1.0/0.8～1.0/1.2，添加剂(C)为有机非卤素填料以及/或是无机非卤素填料的一种或多种，添加剂(C)的添加量为环氧树脂混合物(A)与混合胺类固化剂(B)的总重量的40％～90％。

【技术特征摘要】
1.一种低发烟阻燃环氧树脂组成物，由环氧树脂混合物(A)、混合胺类固化剂(B)、添加剂(C)组合而成，其特征在于，所述环氧树脂混合物(A)的环氧当量与混合胺类固化剂(B)的活泼氢当量的比例为1.0/0.8～1.0/1.2，添加剂(C)为有机非卤素填料以及/或是无机非卤素填料的一种或多种，添加剂(C)的添加量为环氧树脂混合物(A)与混合胺类固化剂(B)的总重量的40％～90％。2.如权利要求1所述的低发烟阻燃环氧树脂组成物，其特征在于，所述环氧树脂混合物(A)是由环氧当量90～300克/当量的脂肪族以及/或是脂环族以及/或是芳香族环氧树脂中的一种或多种和有机非卤阻燃剂的一种或多种所混合组成。3.如权利要求1所述的低发烟阻燃环氧树脂组成物，其特征在于，所述混合胺类固化剂(B)是由活泼氢当量15～90克/当量的脂肪族以及/或是脂环族以及/或是芳香族胺类中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：金威，川本俊彥，
申请(专利权)人：惠柏新材料科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31