一种高阻燃性环氧树脂聚合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及环氧树脂组合物领域，具体涉及一种高阻燃性环氧树脂聚合物及其制备方法；其成分按重量份计：环氧树脂、聚苯乙烯树脂、阻燃剂、无机填料、固化剂、偶联剂、阻燃协助剂和适量去离子水作为制备高阻燃性环氧树脂聚合物的原料，所制备的高阻燃性环氧树脂聚合物具有高力学性能、对环境友好、高阻燃性等优点，另外本发明专利技术制备的高阻燃性环氧树脂聚合物还具有耐高低温，在‑30℃和80℃的条件下均能正常使用，而且还具有防水性能好和耐磨性强等优点，本发明专利技术中的固体酸酐类选用偏苯三甲酸酐，偏苯三甲酸酐和羧基聚酯相互配合，有助于高阻燃性环氧树脂聚合物的阻燃性，使得高阻燃性环氧树脂聚合物的阻燃性能得到显著提高。

A high flame retardant epoxy resin polymer and its preparation method

The invention relates to the field of epoxy resin compositions, in particular to a high flame retardant epoxy resin polymer and its preparation method; the components of the polymer are epoxy resin, polystyrene resin, flame retardant, inorganic filler, curing agent, coupling agent, flame retardant assistant and appropriate deionized water as raw materials for preparing high flame retardant epoxy resin polymer, and the prepared high flame retardant property is determined by weight. The epoxy resin polymer has the advantages of high mechanical properties, environmental friendliness, high flame retardancy, etc. In addition, the high flame retardant epoxy resin polymer prepared by the present invention also has high and low temperature resistance, can be used normally at 30 ~80 ~C, and has the advantages of good waterproof performance and strong wear resistance. The solid anhydrides in the present invention are trimetabenzoic anhydride and trimetabenzoic acid. The combination of anhydride and carboxyl polyester contributes to the flame retardancy of epoxy resin polymers with high flame retardancy, and improves the flame retardancy of epoxy resin polymers with high flame retardancy.

【技术实现步骤摘要】
一种高阻燃性环氧树脂聚合物及其制备方法
本专利技术涉及环氧树脂组合物领域，具体涉及一种高阻燃性环氧树脂聚合物及其制备方法。
技术介绍
环氧树脂固化物具有良好的机械性能、电气性能、尺寸稳定性和粘结性，用环氧树脂增强纤维制成的大型复合材料部件具有吸水率低、耐腐蚀和成本低廉等优点，但由于环氧树脂的化学结构决定其韧性和阻燃性能均较差，加之目前国内制造的环氧树脂组合物的操作时间短，还不能满足制造和/或补强大型复合材料(如：大型风电叶片、轨道空调产品)的要求，所以科研人员通过对环氧树脂的改性以期获得力学性能更好的产品。但环氧树脂属于易燃材料，其极限氧指数(LOI)较低，仅为19.5，而环氧树脂又被广泛使用且随着近年安全火灾的频繁发生。由此可见，研发一款高力学性能、对环境友好、高阻燃性型环氧树脂聚合物具有非常重要的意义；也完全符合国家提出的发展绿色环保产业、材料等重大战略需求。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高阻燃性环氧树脂聚合物及其制备方法，不仅具有高力学性能、对环境友好，还具有高阻燃性等优点。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种高阻燃性环氧树脂聚合物，其成分按重量份计：环氧树脂75-88份、聚苯乙烯树脂35-55份、阻燃剂22-33份、无机填料25-38份、固化剂15.3-19.2份、偶联剂0.9-1.3份、阻燃协助剂13-25份和适量去离子水。优选的，一种高阻燃性环氧树脂聚合物，其制备方法包括以下步骤：a、将环氧树脂、聚苯乙烯树脂和适量乙醇依次加入单口锥形瓶中，在35-42℃下抽真空搅拌反应0.5-2h，得到浅黄色未固化的混合树脂，备用；b、将剩余物料加入到搅拌釜中，将搅拌釜内的温度升至65-85℃，然后搅拌1.2-1.8h，得到混合溶液；c、将混合树脂和混合溶液在室温下搅拌混合均匀，注入模具，经室温凝胶，2.5-4.5h后室温预固化即可得到表面已完成固化的预固化产品，该预固化产品可在23-27℃环境下20-35天直接实现后固化或者升温至50-70℃，恒温2-5h内实现后固化。优选的，所述环氧树脂选用双酚S形环氧树脂。优选的，所述阻燃协效剂选用氢氧化铝、氢氧化镁、锡酸锌、羟基锡酸锌和硼酸锌中的两种或者三种。优选的，所述偶联剂选用三烷基磷类和季铵盐类，且三烷基磷类和季铵盐类分量比为3:1。优选的，所述固化剂选用固体酸酐类和羧基聚酯，且固体酸酐类和羧基聚脂的分量比为5-8:1，所述固体酸酐类选用偏苯三甲酸酐。优选的，所述无机填料选用碳酸钙、沸石和玻璃微珠中的至少一种。优选的，所述阻燃剂选用脂肪族卤代烃。优选的，所述脂肪族卤代烃选用溴化物，且溴化物选用二氯溴甲烷及八溴二苯基氧化物、五溴乙基苯和四溴双酚A中的至少一种。有益效果：本专利技术以环氧树脂、聚苯乙烯树脂、阻燃剂、无机填料、固化剂、偶联剂、阻燃协助剂和适量去离子水作为制备高阻燃性环氧树脂聚合物的原料，所制备的高阻燃性环氧树脂聚合物具有高力学性能、对环境友好、高阻燃性等优点。另外本专利技术制备的高阻燃性环氧树脂聚合物还具有耐高低温，在-30℃和80℃的条件下均能正常使用，而且还具有防水性能好和耐磨性强等优点。本专利技术中的固体酸酐类选用偏苯三甲酸酐，偏苯三甲酸酐和羧基聚酯相互配合，有助于高阻燃性环氧树脂聚合物的阻燃性，使得高阻燃性环氧树脂聚合物的阻燃性能得到显著提高。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，下面将结合本专利技术实施例，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作出创造性劳动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。实施例1：一种高阻燃性环氧树脂聚合物，其成分按重量份计：环氧树脂75份、聚苯乙烯树脂55份、阻燃剂22份、无机填料25份、固化剂15.3份、偶联剂1.2份、阻燃协助剂13份和适量去离子水。一种高阻燃性环氧树脂聚合物，其制备方法包括以下步骤：a、将环氧树脂、聚苯乙烯树脂和适量乙醇依次加入单口锥形瓶中，在42℃下抽真空搅拌反应0.5h，得到浅黄色未固化的混合树脂，备用；b、将剩余物料加入到搅拌釜中，将搅拌釜内的温度升至78℃，然后搅拌1.2h，得到混合溶液；c、将混合树脂和混合溶液在室温下搅拌混合均匀，注入模具，经室温凝胶，3.8h后室温预固化即可得到表面已完成固化的预固化产品，该预固化产品可在23℃环境下35天直接实现后固化或者升温至50℃，恒温4h内实现后固化。环氧树脂选用双酚S形环氧树脂。阻燃协效剂选用氢氧化铝、氢氧化镁、锡酸锌、羟基锡酸锌和硼酸锌中的两种或者三种。偶联剂选用三烷基磷类和季铵盐类，且三烷基磷类和季铵盐类分量比为3:1。固化剂选用固体酸酐类和羧基聚酯，且固体酸酐类和羧基聚脂的分量比为5:1，固体酸酐类选用偏苯三甲酸酐。固化剂选用固体酸酐类和羧基聚玻璃微珠中的至少一种。阻燃剂选用脂肪族卤代烃。脂肪族卤代烃选用溴化物，且溴化物选用二氯溴甲烷及八溴二苯基氧化物、五溴乙基苯和四溴双酚A中的至少一种。实施例2：一种高阻燃性环氧树脂聚合物，其成分按重量份计：环氧树脂798份、聚苯乙烯树脂35份、阻燃剂26份、无机填料29份、固化剂16.9份、偶联剂1.1份、阻燃协助剂17份和适量去离子水。一种高阻燃性环氧树脂聚合物，其制备方法包括以下步骤：a、将环氧树脂、聚苯乙烯树脂和适量乙醇依次加入单口锥形瓶中，在35℃下抽真空搅拌反应1h，得到浅黄色未固化的混合树脂，备用；b、将剩余物料加入到搅拌釜中，将搅拌釜内的温度升至70℃，然后搅拌1.4h，得到混合溶液；c、将混合树脂和混合溶液在室温下搅拌混合均匀，注入模具，经室温凝胶，2.5h后室温预固化即可得到表面已完成固化的预固化产品，该预固化产品可在24℃环境下20天直接实现后固化或者升温至57℃，恒温3h内实现后固化。环氧树脂选用双酚S形环氧树脂。阻燃协效剂选用氢氧化铝、氢氧化镁、锡酸锌、羟基锡酸锌和硼酸锌中的两种或者三种。偶联剂选用三烷基磷类和季铵盐类，且三烷基磷类和季铵盐类分量比为3:1。固化剂选用固体酸酐类和羧基聚酯，且固体酸酐类和羧基聚脂的分量比为6:1，固体酸酐类选用偏苯三甲酸酐。固化剂选用固体酸酐类和羧基聚玻璃微珠中的至少一种。阻燃剂选用脂肪族卤代烃。脂肪族卤代烃选用溴化物，且溴化物选用二氯溴甲烷及八溴二苯基氧化物、五溴乙基苯和四溴双酚A中的至少一种。实施例3：一种高阻燃性环氧树脂聚合物，其成分按重量份计：环氧树脂84份、聚苯乙烯树脂44份、阻燃剂29份、无机填料38份、固化剂18.1份、偶联剂0.9份、阻燃协助剂21份和适量去离子水。一种高阻燃性环氧树脂聚合物，其制备方法包括以下步骤：a、将环氧树脂、聚苯乙烯树脂和适量乙醇依次加入单口锥形瓶中，在37℃下抽真空搅拌反应1.5h，得到浅黄色未固化的混合树脂，备用；b、将剩余物料加入到搅拌釜中，将搅拌釜内的温度升至65℃，然后搅拌1.6h，得到混合溶液；c、将混合树脂和混合溶液在室温下搅拌混合均匀，注入模具，经室温凝胶，3.1h后室温预固化即可得到表面已完成固化的预固化产品，该预固化产品可在26℃环境下29天直接实现后固化或者升温至64℃，恒温2h内实现后固化。环氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高阻燃性环氧树脂聚合物，其特征在于，其成分按重量份计：环氧树脂75‑88份、聚苯乙烯树脂35‑55份、阻燃剂22‑33份、无机填料25‑38份、固化剂15.3‑19.2份、偶联剂0.9‑1.3份、阻燃协助剂13‑25份和适量去离子水。

【技术特征摘要】
1.一种高阻燃性环氧树脂聚合物，其特征在于，其成分按重量份计：环氧树脂75-88份、聚苯乙烯树脂35-55份、阻燃剂22-33份、无机填料25-38份、固化剂15.3-19.2份、偶联剂0.9-1.3份、阻燃协助剂13-25份和适量去离子水。2.根据权利要求1所述的一种高阻燃性环氧树脂聚合物，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：a、将环氧树脂、聚苯乙烯树脂和适量乙醇依次加入单口锥形瓶中，在35-42℃下抽真空搅拌反应0.5-2h，得到浅黄色未固化的混合树脂，备用；b、将剩余物料加入到搅拌釜中，将搅拌釜内的温度升至65-85℃，然后搅拌1.2-1.8h，得到混合溶液；c、将混合树脂和混合溶液在室温下搅拌混合均匀，注入模具，经室温凝胶，2.5-4.5h后室温预固化即可得到表面已完成固化的预固化产品，该预固化产品可在23-27℃环境下20-35天直接实现后固化或者升温至50-70℃，恒温2-5h内实现后固化。3.根据权利要求1所述的一种高阻燃性环氧树脂聚合物，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨世娟，赵子涵，张兆玲，马雷，
申请(专利权)人：江苏中鹏新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32