含磷本征阻燃树脂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一类含磷本征阻燃树脂及其制备方法。本发明专利技术选择与二异氰酸酯具有化学反应活性的树脂(乙烯基酯树脂、双酚A型环氧树脂等)和含磷阻燃剂(9，10

【技术实现步骤摘要】
含磷本征阻燃树脂及其制备方法


[0001]本专利技术属于阻燃树脂材料
，具体涉及一类含磷本征阻燃树脂及其制备方法。

技术介绍

[0002]树脂材料具有优异的综合性能，广泛应用于电子工业、汽车、轨道交通、船舶、航空航天等领域。但树脂材料属于易燃材料，这限制了其应用范围。向树脂中添加磷系阻燃剂是提高树脂材料阻燃性能的有效方法，磷系阻燃剂是指含有磷酸盐基团的阻燃剂，主要有磷酸三丁酯、二苯醚和五氧化二锑。磷系阻燃剂的分子中存在大量的羟基，能与含卤素的材料反应形成不稳定的络合物，降低材料的可燃性；同时由于磷的吸湿性小、发烟量少，所以具有较好的耐水性及抗潮性。
[0003]然而，目前大多数磷系阻燃剂为添加型，不参与树脂的固化反应，虽然能有效提高阻燃性能，但易迁移析出，对材料的热性能、力学性能等性能的负面影响较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一类含磷本征阻燃树脂及其制备方法，此类本征阻燃树脂固化后具有优良的阻燃性能和耐热性能。
[0005]本专利技术为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
[0006]本专利技术提供了含磷本征阻燃树脂，是通过采用与二异氰酸酯具有化学反应活性的树脂和含磷阻燃剂为原材料，以二异氰酸酯为桥键化合物，将含磷阻燃剂以化学键合的方式引入树脂分子结构中得到的。
[0007]作为上述方案的优选方案，所述二异氰酸酯主要选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯等中的一种或几种。
[0008]作为上述方案的优选方案，所述与二异氰酸酯具有化学反应活性的树脂应具有羟基、羧基、氨基等活性基团中的一种或几种，树脂主要选自双酚A型环氧树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂、酚氧树脂等中的一种。
[0009]作为上述方案的优选方案，所述与二异氰酸酯具有化学反应活性的含磷阻燃剂应具有羟基、羧基、氨基等活性基团中的一种或几种，含磷阻燃剂选自包括但不限于9，10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物(DOPO)、10
‑
(2,5
‑
二羟基苯基)
‑
10
‑
氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物(DOPO
‑
HQ)等中的一种或几种。
[0010]本专利技术还提供了上述含磷本征阻燃树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0011]将二异氰酸酯、催化剂、反应溶剂在反应釜中混合均匀，并持续通入保护气体，然后在20～30℃、保护气体、搅拌条件下向反应釜中缓慢加入与二异氰酸酯具有化学反应活性的树脂和含磷阻燃剂；树脂和含磷阻燃剂加入结束后，在40～80℃条件下搅拌反应1～3h；反应结束后，除去溶剂，得到含磷本征阻燃树脂。
[0012]作为上述方案的优选方案，所述树脂、二异氰酸酯、含磷阻燃剂、催化剂的质量比为100：5
‑
25：5
‑
25：1
‑
3。
[0013]作为上述方案的优选方案，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
[0014]作为上述方案的优选方案，所述反应溶剂主要选自甲苯、二甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、N,N
‑
二甲基甲酰胺或N,N
‑
二甲基乙酰胺等中的一种。反应溶剂的量可通过合成产物量进行适当调整，本专利技术不做具体限定。
[0015]作为上述方案的优选方案，所述含磷本征阻燃树脂的应用领域包括粘结剂、涂料、电子封装材料、复合材料等。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0017]本专利技术选择与二异氰酸酯具有化学反应活性的树脂(乙烯基酯树脂、双酚A型环氧树脂等)和含磷阻燃剂(9，10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物、10
‑
(2,5
‑
二羟基苯基)
‑
10
‑
氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物等)为原材料，以二异氰酸酯为桥键化合物，将含磷阻燃剂以化学键合的方式引入树脂分子结构中，得到本征阻燃树脂。此类本征阻燃树脂固化后具有优良的阻燃性能和耐热性能。
具体实施方式
[0018]为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术不仅仅局限于下面的实施例。
[0019]以下实施例中采用氮气作为保护气体，也可以采用其他惰性气体，本专利技术不做具体限定。如未有特殊说明，反应过程中的实验操作(如滴加、搅拌、过滤、旋蒸等)可通过常规技术手段实现，本领域技术人员可根据实际需求调整。
[0020]实施例1
[0021]将10g甲苯二异氰酸酯、1.5g二月桂酸二丁基锡、100ml甲苯在反应釜中混合均匀，并持续通入氮气，然后在25℃、氮气、搅拌条件下向反应釜中缓慢加入100g乙烯基酯树脂和12g DOPO；树脂和含磷阻燃剂加入结束后，在50℃条件下搅拌反应1h；反应结束后，除去甲苯，得到含磷本征阻燃乙烯基酯树脂(编号：FRVE
‑
A)。
[0022]实施例2
[0023]将15g二苯基甲烷二异氰酸酯、1.5g二月桂酸二丁基锡、100ml甲苯在反应釜中混合均匀，并持续通入氮气，然后在25℃、氮气、搅拌条件下向反应釜中缓慢加入100g乙烯基酯树脂和15g DOPO
‑
HQ；树脂和含磷阻燃剂加入结束后，在80℃条件下搅拌反应2h；反应结束后，除去甲苯，得到含磷本征阻燃乙烯基酯树脂(编号：FRVE
‑
B)。
[0024]实施例3
[0025]将15g萘二异氰酸酯、1.5g二月桂酸二丁基锡、100ml甲苯在反应釜中混合均匀，并持续通入氮气，然后在25℃、氮气、搅拌条件下向反应釜中缓慢加入100g乙烯基酯树脂和15g DOPO；树脂和含磷阻燃剂加入结束后，在70℃条件下搅拌反应3h；反应结束后，除去甲苯，得到含磷本征阻燃乙烯基酯树脂(编号：FRVE
‑
C)
[0026]实施例4
[0027]将10g甲苯二异氰酸酯、1.5g二月桂酸二丁基锡、100ml甲苯在反应釜中混合均匀，并持续通入氮气，然后在25℃、氮气、搅拌条件下向反应釜中缓慢加入100g双酚A型环氧树
脂E51和12g DOPO；树脂和含磷阻燃剂加入结束后，在60℃条件下搅拌反应1h；反应结束后，除去甲苯，得到含磷本征阻燃环氧树脂(编号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.含磷本征阻燃树脂，是通过采用与二异氰酸酯具有化学反应活性的树脂和含磷阻燃剂为原材料，以二异氰酸酯为桥键化合物，将含磷阻燃剂以化学键合的方式引入树脂分子结构中得到的。2.根据权利要求1所述的含磷本征阻燃树脂，其特征在于，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的含磷本征阻燃树脂，其特征在于，所述与二异氰酸酯具有化学反应活性的树脂具有的活性基团包括羟基、羧基、氨基中的一种或几种。4.根据权利要求3所述的含磷本征阻燃树脂，其特征在于，所述树脂包括双酚A型环氧树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂、酚氧树脂。5.根据权利要求1所述的含磷本征阻燃树脂，其特征在于，所述与二异氰酸酯具有化学反应活性的含磷阻燃剂具有的活性基团包括羟基、羧基、氨基中的一种或几种。6.根据权利要求5所述的含磷本征阻燃树脂，其特征在于，所述含磷阻燃剂包括9，10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物、10
‑
(2,5
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨爽，刘伟，
申请(专利权)人：百思通新材料科技武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：