一种低温可固化的阻燃环氧树脂组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了环氧树脂生产相关技术领域的一种低温可固化的阻燃环氧树脂组合物及其制备方法；其中，低温可固化的阻燃环氧树脂组合物，包括按重量份计的以下成分：100～120份改性环氧树脂、6～10份复合固化剂、25～60份复合阻燃剂和10～30份溶剂型稀释剂；本发明专利技术技术方案中的低温可固化的阻燃环氧树脂组合物中采用的阻燃剂不含卤素，在具备良好的阻燃性能的同时，遇高温燃烧时不会释放有毒气体，不仅生态环保，还不会危害人员生命健康；特有的改性环氧树脂与复合固化剂的组合满足10℃以下，甚至5℃的低温条件下可固化的需求。

A low temperature curable flame retardant epoxy resin composition and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种低温可固化的阻燃环氧树脂组合物及其制备方法
本专利技术涉及环氧树脂生产相关
，特别涉及一种低温可固化的阻燃环氧树脂组合物及其制备方法。
技术介绍
环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称。其中的阻燃型环氧树脂被广泛应用于印制电路板、交通工具内饰和结构件。但是，传统的阻燃型环氧树脂，大多采用溴化环氧树脂和含卤阻燃剂，虽然具有优良的阻燃性能，但是含卤阻燃剂和树脂燃烧时会释放大量有毒气体，给生态环境和人类健康带来严重危害。此外，由于环氧基的化学活性，可用多种含有活泼氢的化合物使其开环，固化交联生成网状结构，因此环氧树脂是一种热固性树脂。在低温下，尤其在低于10℃的温度下，特别是在低于5℃的温度下固化速率明显降低。在此低温下，许多环氧树脂固化剂还容易在固化期间上升至表面，并在表面形成油膜。这一油膜往往对涂层或密封的外观产生不利影响，在随后施加涂层或密封层时，还可能导致中间涂层粘附失败。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺少一种低温可固化且具有高阻燃性能环氧树脂的技术问题，本专利技术提供一种低温可固化的阻燃环氧树脂组合物及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种低温可固化的阻燃环氧树脂组合物，包括按重量份计的以下成分：100～120份改性环氧树脂、6～10份复合固化剂、25～60份复合阻燃剂和10～30份溶剂型稀释剂。优选的，包括按重量份计的以下成分：110份改性环氧树脂、8份复合固化剂、40份复合阻燃剂和20份溶剂型稀释剂。进一步的，所述改性环氧树脂包括按重量份计的以下成分：1～50份有机胺和80～100份环氧树脂。优选的，所述改性环氧树脂包括按重量份计的以下成分：25份有机胺和90份环氧树脂。进一步的，所述有机胺为乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、对苯二胺、间苯二胺中的一种或多种。进一步的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、有机硅改性双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂、脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂、杂环和混合型环氧树脂中的一种或多种，所述环氧树脂的分子量小于12000，环氧值为0.55～0.01，优选为0.25。进一步的，所述复合固化剂包括按重量份计的以下成分：50～100份二乙烯三胺或三乙烯四胺；10～30份氨乙基哌嗪和10～40份双酚A或叔丁基苯酚。优选的，所述复合固化剂包括按重量份计的以下成分：70份二乙烯三胺或三乙烯四胺；20份氨乙基哌嗪和25份双酚A或叔丁基苯酚。进一步的，所述复合阻燃剂包括按重量份计的以下成分：10～30份P-N系阻燃剂和10～30份金属氧化物或氢氧化物阻燃剂。优选的，所述复合阻燃剂包括按重量份计的以下成分：20份P-N系阻燃剂和20份金属氧化物或氢氧化物阻燃剂。进一步的，所述P-N系阻燃剂为多聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐、焦磷酸二三聚氰胺中的一种或多种。进一步的，所述金属氧化物或氢氧化物阻燃剂为氧化镁、氧化铝、氧化锑、氢氧化镁、氢氧化锑、氢氧化铝的一种或多种。一种如前述任一项所述的低温可固化的阻燃环氧树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：S1)所述改性环氧树脂以及所述复合固化剂的制备，其中，所述改性环氧树脂的制备与所述复合固化剂的制备不分先后顺序，可以先制备其中之一，也可以同时制备；考虑到复合固化剂遇氧易固化，为了更好的实现技术效果，可以先制备改性环氧树脂，后制备复合固化剂；具体制备方法如下：S1a)所述改性环氧树脂的制备：S1a1)准确称取有机胺和环氧树脂并向其中加入称得的所述环氧树脂重量1～2倍的有机溶剂并充分混合，制得改性环氧树脂原料混合物；S1a2)在500～1000r/min的搅拌速度下将S1a1制得的所述改性环氧树脂原料混合物加热到55～65℃，维持温度继续搅拌1～3h，制得所述改性环氧树脂备用；S1b)在持续充入氮气保护的情况下制备所述复合固化剂：S1b1)准确称取二乙烯三胺或三乙烯四胺以及氨乙基哌嗪倒入液体搅拌机中，以300～800r/min的速度搅拌1～2h后加热至50～54℃；S1b2)准确称取双酚A或叔丁基苯酚并加入S1b1制得的混合物中然后加热至80～100℃后继续搅拌6～8h制得所述复合固化剂备用；S2)准确称取S1a2制得的所述改性环氧树脂和溶剂型稀释剂并充分搅拌均匀；S3)在搅拌条件下向S2制得的产物中加入S1b2制得的所述复合固化剂并继续搅拌10～15min；S4)在搅拌条件下向S3制得的产物中加入所述复合阻燃剂并继续搅拌20～30min制得终产物。优选的，S1a1所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸丁酯和丁醇中的一种或多种。进一步的，S1b的操作与S2的操作同时进行或在S2的操作完成后进行。本专利技术具有如下优点：1.本专利技术技术方案中的低温可固化的阻燃环氧树脂组合物中采用的阻燃剂不含卤素，在具备良好的阻燃性能的同时，遇高温燃烧时不会释放有毒气体，不仅生态环保，还不会危害人员生命健康；2.特有的改性环氧树脂与复合固化剂的组合满足低温条件下，也就是10℃以下，甚至5℃可固化的需求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术中的低温可固化的阻燃环氧树脂组合物制备过程的示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1所示的低温可固化的阻燃环氧树脂组合物的制备过程，本专利技术的实施例具体如下：实施例1低温可固化的阻燃环氧树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：S1)改性环氧树脂以及复合固化剂的制备：S1a)改性环氧树脂的制备：S1a1)按重量份准确称取1份乙二胺和80份分子量小于12000，环氧值为0.55的双酚A型环氧树脂，并向其中加入80重量份的甲苯，充分混合，制得改性环氧树脂原料混合物；S1a2)在500r/min的搅拌速度下将S1a1制得的改性环氧树脂原料混合物加热到55℃，维持温度继续搅拌1h，制得改性环氧树脂备用；S1b)在持续充入氮气保护的情况下制备复合固化剂：S1b1)按重量份准确称取50份二乙烯三胺和10份氨乙基哌嗪倒入液体搅拌机中，以300r/min的速度搅拌1h后加热至50℃；S1b2)按重量份准确称取10份双酚A并加入S1b1制得的混合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温可固化的阻燃环氧树脂组合物，其特征在于：包括按重量份计的以下成分：100～120份改性环氧树脂、6～10份复合固化剂、25～60份复合阻燃剂和10～30份溶剂型稀释剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种低温可固化的阻燃环氧树脂组合物，其特征在于：包括按重量份计的以下成分：100～120份改性环氧树脂、6～10份复合固化剂、25～60份复合阻燃剂和10～30份溶剂型稀释剂。


2.根据权利要求1所述的低温可固化的阻燃环氧树脂组合物，其特征在于：所述改性环氧树脂包括按重量份计的以下成分：1～50份有机胺和80～100份环氧树脂。


3.根据权利要求2所述的低温可固化的阻燃环氧树脂组合物，其特征在于：所述有机胺为乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、对苯二胺、间苯二胺中的一种或多种。


4.根据权利要求2所述的低温可固化的阻燃环氧树脂组合物，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、有机硅改性双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂、脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂、杂环和混合型环氧树脂中的一种或多种，所述环氧树脂的分子量小于12000，环氧值为0.55～0.01。


5.根据权利要求1所述的低温可固化的阻燃环氧树脂组合物，其特征在于：所述复合固化剂包括按重量份计的以下成分：50～100份二乙烯三胺或三乙烯四胺；10～30份氨乙基哌嗪和10～40份双酚A或叔丁基苯酚。


6.根据权利要求1所述的低温可固化的阻燃环氧树脂组合物，其特征在于：所述复合阻燃剂包括按重量份计的以下成分：10～30份P-N系阻燃剂和10～30份金属氧化物或氢氧化物阻燃剂。


7.根据权利要求6所述的低温可固化的阻燃环氧树脂组合物，其特征在于：所述P-N系阻燃剂为多聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐、焦磷酸二三聚氰胺中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶俊禧，方志和，胡军，吴向红，
申请(专利权)人：黄山市源润新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34