一种萘系无卤阻燃型环氧树脂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于阻燃材料技术领域，具体涉及一种萘系无卤阻燃型环氧树脂及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的萘系无卤阻燃型环氧树脂中具有萘系无卤膦酸酯阻燃剂提供的萘环，其是苯环共轭结构，能提高萘系无卤阻燃型环氧树脂的热稳定性和化学稳定性，萘系无卤膦酸酯阻燃剂在萘系无卤阻燃型环氧树脂中引入含磷基团，萘系无卤阻燃型环氧树脂的磷含量为2.2～2.5％，使其具有优异的阻燃性能，能够满足UL

【技术实现步骤摘要】
一种萘系无卤阻燃型环氧树脂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于阻燃材料
，具体涉及一种萘系无卤阻燃型环氧树脂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]电容器、印刷线路、集成电路、半导体器件等电子元器件的装封，均有较高的阻燃要求，以防止在使用中引起火灾。目前，电子元器件封装中应用最广泛的两种体系分别是聚氨酯灌封体系和环氧灌封体系。其中聚氨酯灌封体系具有优秀的耐低温能力，可通过调节催化剂的种类和添加量的调节固化速度，不会影响其使用性能，并且能够根据结构决定性能的原理，通过调控聚氨酯的结构得到不同性能的聚氨酯灌封胶。但聚氨酯灌封胶存在耐高温性能差，抗老化、抗震和抗紫外线能力弱，胶体容易变色等缺陷。而环氧灌封胶具有低成本和高效率的优势，但是环氧树脂的阻燃防火性能较差，极限氧指数仅有19.8％左右，因此如何有效提升环氧树脂的阻燃性能成为研究热点之一。目前，环氧树脂阻燃性能的提升主要通过物理添加阻燃剂来实现。但是阻燃剂与环氧树脂的相容性差，从而导致物理添加阻燃剂得到的环氧树脂复合材料的阻燃效果不持久。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种萘系无卤阻燃型环氧树脂及其制备方法和应用，本专利技术提供的萘系无卤阻燃型环氧树脂具有优异的阻燃性能，满足UL
‑
94的V0标准。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种萘系无卤阻燃型环氧树脂，其制备原料包括以下质量份数的组分：
[0006]基础液体环氧树脂100份；
[0007]萘系无卤膦酸酯阻燃剂10～50份；
[0008]催化剂0.1～5份。
[0009]优选的，所述基础液体环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和酚醛环氧树脂中的一种或几种。
[0010]优选的，所述萘系无卤膦酸酯阻燃剂包括阻燃剂A和/或阻燃剂B；
[0011]所述阻燃剂A的结构如式A所示：
[0012][0013]所述阻燃剂B的结构如式B所示：
[0014][0015]所述式A和式B中，R为烷基、芳基或取代芳基；R
′
为烷基、芳基或取代芳基；所述烷基的碳原子个数为1～15；且R和R
′
不同时为甲基、乙基和异丙基。
[0016]优选的，所述催化剂包括三苯基膦、四丁基溴化铵、四甲基氯化铵和乙基三苯基溴化磷中的一种或几种。
[0017]本专利技术还提供了上述技术方案所述萘系无卤阻燃型环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0018]将所述基础液体环氧树脂、萘系无卤膦酸酯阻燃剂和催化剂混合后，在保护气下进行开环反应，得到萘系无卤阻燃型环氧树脂。
[0019]优选的，所述开环反应的温度为145～150℃；所述开环反应的时间优选为4～4.2h。
[0020]优选的，所述将基础液体环氧树脂、萘系无卤膦酸酯阻燃剂和催化剂混合为：将所述基础液体环氧树脂第一升温至第一温度后，加入所述催化剂，所得混合体系第二升温至第二温度后，滴加所述萘系无卤膦酸酯阻燃剂。
[0021]优选的，所述第一升温的速率为1～1.2℃/min；所述第一温度为115～125℃。
[0022]优选的，所述第二升温的速率为1～2℃/min；所述第二温度为145～155℃；所述滴加的速率为1～3mL/min。
[0023]本专利技术还提供了上述技术方案所述萘系无卤阻燃型环氧树脂或上述技术方案所述制备方法制备的萘系无卤阻燃型环氧树脂在电子元器件中的应用。
[0024]本专利技术提供了一种萘系无卤阻燃型环氧树脂，其制备原料包括以下质量份数的组分：基础液体环氧树脂100份、萘系无卤膦酸酯阻燃剂10～50份、催化剂0.1～5份。本专利技术提供的萘系无卤阻燃型环氧树脂中具有萘系无卤膦酸酯阻燃剂提供的萘环，其是苯环共轭结构，能提高萘系无卤阻燃型环氧树脂的热稳定性和化学稳定性，萘系无卤膦酸酯阻燃剂在萘系无卤阻燃型环氧树脂中引入含磷基团，萘系无卤阻燃型环氧树脂的磷含量为2.2～2.5％，使其具有优异的阻燃性能，能够满足UL
‑
94的V0标准。
[0025]此外，本专利技术还提供了萘系无卤阻燃型环氧树脂的制备方法，在催化剂的作用下，萘系无卤膦酸酯阻燃剂的萘环上的羟基与基础液体环氧树脂中的环氧键通过开环反应链接，将侧链O＝P
‑
O结构引入环氧树脂体系中，得到萘系无卤阻燃型环氧树脂。
具体实施方式
[0026]本专利技术提供了一种萘系无卤阻燃型环氧树脂，其制备原料包括以下质量份数的组分：
[0027]基础液体环氧树脂100份；
[0028]萘系无卤膦酸酯阻燃剂10～50份；
[0029]催化剂0.1～5份。
[0030]如无特殊说明，本专利技术对所用制备原料的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。
[0031]本专利技术提供的萘系无卤阻燃型环氧树脂的制备原料包括质量份数为100份的基础液体环氧树脂。在本专利技术中，所述基础液体环氧树脂优选包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和酚醛环氧树脂中的一种或几种，更优选为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂。当所述基础液体环氧树脂为上述几种时，本专利技术对不同种类基础液体环氧树脂的配比没有特殊限定，任意配比即可。
[0032]以所述萘系无卤阻燃型环氧树脂的制备原料中基础液体环氧树脂的1质量份数为基准，本专利技术提供的萘系无卤阻燃型环氧树脂的制备原料包括萘系无卤膦酸酯阻燃剂10～50份，优选为15～40份，更优选为20～30份。
[0033]在本专利技术中，所述萘系无卤膦酸酯阻燃剂优选包括阻燃剂A和/或阻燃剂B，更优选为阻燃剂A或阻燃剂B。
[0034]在本专利技术中，所述阻燃剂A的结构如式A所示：
[0035][0036]所述式A中，R优选为烷基、芳基或取代芳基，更优选为2,6
‑
二甲基苯基；所述烷基的碳原子个数优选为1～15，更优选为3～15。
[0037]在本专利技术中，所述阻燃剂A优选为2,6
‑
二甲基苯基
‑
1,4
‑
二羟基萘
‑2‑
基
‑
苯基次膦酸酯，英文名称为：2,6
‑
dimethylphenyl(1,4
‑
dihydroxynaphthalen
‑2‑
yl)(phenyl)phosphinate，CAS号为：880871
‑
32
‑
9，分子式为C
24
H
21
O4P，其结构式如下所示：
[0038][0039]在本专利技术中，所述阻燃剂B的结构如式B所示：
[0040][0041]所述式B中，R优选为烷基、芳基或取代芳基，更优选为2,6
‑
二甲基苯基；R
′
优选为烷基、芳基或取代芳基，更优选为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种萘系无卤阻燃型环氧树脂，其特征在于，其制备原料包括以下质量份数的组分：基础液体环氧树脂100份；萘系无卤膦酸酯阻燃剂10～50份；催化剂0.1～5份。2.根据权利要求1所述的萘系无卤阻燃型环氧树脂，其特征在于，所述基础液体环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和酚醛环氧树脂中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的萘系无卤阻燃型环氧树脂，其特征在于，所述萘系无卤膦酸酯阻燃剂包括阻燃剂A和/或阻燃剂B；所述阻燃剂A的结构如式A所示：所述阻燃剂B的结构如式B所示：所述式A和式B中，R为烷基、芳基或取代芳基；R
′
为烷基、芳基或取代芳基；所述烷基的碳原子个数为1～15；且R和R
′
不同时为甲基、乙基和异丙基。4.根据权利要求1所述的萘系无卤阻燃型环氧树脂，其特征在于，所述催化剂包括三苯基膦、四丁基溴化铵、四甲基氯化铵和乙基三苯基溴化磷中的一种或几种。5.权利要求1～4任一项所述萘系无卤阻燃型环氧树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞孝伟，苏红丹，徐晓虎，杨颖，陈铭铸，鉏瑞杰，杨程，殷玉磊，
申请(专利权)人：江苏扬农化工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：