[发明专利]一种含磷的甲酚醛环氧树脂的制备方法

说明书

技术领域：

本发明是一种有机化合物的合成方法，特别是一种含磷的甲酚醛环氧树脂的制备方法，属化学物质的制造方法技术领域。

背景技术：

甲酚醛环氧树脂是一具有较好热稳定性及绝缘性的环氧树脂，广泛地被应用在半导体或印刷电路板等领域上。然而，该甲酚醛环氧树脂的难燃性不佳，随着高功率电器产品的开发和应用，长时间使用有可能使部件有大量热量产生，因此，对甲酚醛环氧树脂难燃性的改善成为科学研究的焦点。

目前提升甲酚醛环氧树脂的难燃性的方法是在其化学结构上导入9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物，简称DOPO，使之合成为含磷的甲酚醛环氧树脂。然而，该合成方法虽可提升甲酚醛环氧树脂的难燃性，但对于甲酚醛环氧树脂材所形成的硬化物，该含磷的甲酚醛环氧树脂所形成的硬化物的玻璃转移温度是较差的。主要因为DOPO会与甲酚醛环氧树脂中的环氧基反应，导致形成硬化物时，交联密度变小，继而使硬化物玻璃转移温度降低。综上所述，提供一种新颖的含磷的甲酚醛环氧树脂的制备方法以及提升由其所生成的硬化物的玻璃转移温度，是本发明需解决的课题。玻璃转移温度是指玻璃态物质在玻璃态与高弹态之间相互转化时的温度。

发明内容：

本发明的目的是提供一种含磷的甲酚醛环氧树脂的制备方法，它是用甲酚醛环氧树脂与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物在一定温度下发生聚合反应生成含磷的甲酚醛环氧树脂。用该制备方法所获得的含磷的甲酚醛环氧树脂与硬化剂所形成的含磷的甲酚醛环氧树脂材硬化物具有高玻璃转移温度，且该硬化物在加工压合的过程中，具有较好的流动性。

本发明含磷的甲酚醛环氧树脂的制备方法，包括下列步骤：

A）、提供甲酚醛环氧树脂，将一部分甲酚醛环氧树脂和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物在170℃至200℃温度下加热熔融混合，并于60ppm至80ppm三氟化硼乙胺催化剂的存在下进行开环加成反应，反应至环氧值为2.8当量/1000克至3当量/1000克；

B）、将上述中间物降至温度90℃至60℃，并于降温的过程中，加入相应的溶剂，反应在未降至反应温度下仍缓慢进行，形成一包括环氧值为2.65当量/1000克至2.95当量/1000克的中间物及溶剂的混合物；C）、最后，将另一部分并以溶剂溶解的甲酚醛环氧树脂加入到上述混合物里，即可获得含磷的甲酚醛环氧树脂。

本发明的第二个特点是以该甲酚醛环氧树脂的总量为重量100%计，该与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物反应的甲酚醛环氧树脂的使用量范围为77%至79%。

本发明的第三个特点是以该9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物及甲酚醛环氧树脂的总量以重量100%计，该甲酚醛环氧树脂的总使用量为81.5%至83.5%。

本发明的第四个特点是所用的溶剂是丁酮、丙二醇甲醚或丙二醇甲醚醋酸酯的一种或两种以上的混合物。

本发明的第五个特点是以该混合物的总量以重量100%计，该溶剂的使用量范围为31.0%至33.0%。

综上所述：本发明的优点于下：（一）本发明聚合反应工艺流程简便、易于操作、方法新颖；（二）本发明是采用分批式加入甲酚醛环氧树脂，对比于一次足量加入甲酚醛环氧树脂与DOPO反应所形成的含磷的甲酚醛环氧树脂，于相同的磷含量与接近的环氧值下，与双氰胺硬化剂反应，本发明含磷的甲酚醛环氧树脂所形成的硬化物具有较高的玻璃转移温度182℃至190℃。同时，本发明含磷的甲酚醛环氧树脂有第二次加入的未与DOPO反应的甲酚醛环氧树脂，使得所形成的硬化物于后续加工压合的过程中，具有较好的流动性；（三）、本发明含磷的甲酚醛环氧树脂可应用在半导体或印刷电路板的制造领域中，做为封装材、绝缘材或绝缘基板等用途。

反应物或添加物的名称分子结构式和来源：

1、甲酚醛环氧树脂：

分子结构式：

2、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物：

简称：DOPO

分子结构式：

3、溶剂：丁酮、丙二醇甲醚及丙二醇甲醚醋酸酯

（1）丁酮

分子结构式：

（2）丙二醇甲醚

分子结构式：

（3）丙二醇甲醚醋酸酯

分子结构式：

4、催化剂，三氟化硼乙胺