[发明专利]一种环保环氧阻燃材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环氧材料技术领域，尤其涉及一种环保环氧阻燃材料及其制备方法。

背景技术

介孔二氧化硅由于其较高的比表面积、可调控的孔隙尺寸以及较窄的孔隙尺寸分布，被广泛地用于分于吸附、催化、气体和生物传感器等领域。介孔二氧化硅的比表面积和开孔结构有利于纳米颗粒的负载、分子的捕获、快速传输和光学操控。迄今为止，介孔二氧化硅已经被应用于聚合物纳米复合材料领域中，为了获得更优异的性能。相比于其他已报到的无机纳米材料，介孔二氧化硅展现出更加明显的优势。一方面，介孔二氧化硅的介孔尺寸远大于环氧树脂分子的宽度(0.5 nm)。因此，由于毛细作用力环氧树脂分子很容易透入介孔二氧化硅的孔道中。从而，被介孔二氧化硅包裹的环氧树脂显示出更高的热稳定性。另一方面，不同于纳米片和纳米管，一维的介孔空间无序地分布在材料内部赋予了纳米复合材料各向同性的特征。虽然介孔二氧化硅是一种非常有希望的聚合物纳米添加物，但是极少有文献报道其应用于聚合物阻燃领域。因此，扩大介孔二氧化硅的应用领域对科学研究来说极有前景。

作为一种重要的层状材料，层状双氢氧化物由于其优异的物理和化学性能最近得到了科学界的广泛关注，被广阔的应用于催化、吸附和阻燃等领域。然而，单独的使用层状双氢氧化物仍然满足不了某些应用领域的特殊要求。最近，壳核结构的杂化物由于其可以结合壳和核的共同特性在科学研究领域受到了极大的关注。Shao等合成得到了新颖的Fe304@Si02@NiAl-LDH并且可以实际应用于重组蛋白质的纯化。通过一种简单而巧妙的方法，前人制备了介孔二氧化硅负载的硫化镉纳米晶体并且应用在含氮染料的物理吸附和直接降解领域，Teng等报道了制备一种具有超顺磁性、较高磁化度和较大比表面积的Fe304@Si02。受到以上研究的启发，本研究目的在于结合介孔二氧化硅和钴铝双氧氧化物各自优越的性能用来改善它们各自的阻燃效率。钴铝双氢氧化物由于较易合成和剥离是双氧氧化物家族中得到充分研究的一员。剥离的钴铝双氢氧化物是一种带正电厚度为0.8 nm的片层。众所周知，在等电点以上介孔二氧化硅表面带负电，可以吸附一层带有正电荷的材料。通过层层组装方法， 带负电的介孔二氧化硅和带正电的钴招双氢氧化物之间的静电作用可以在介孔二氧化硅表面形成一种层状结构；

环氧树脂是一种广泛应用于层压、胶點剂、涂层和铸造等领域的热固性树脂然而，较高的可燃性大大阻碍了环氧树脂在某辟领域的用。于此，通过超声辅助将Co-Al LDH片层组装到m-Si02表面。随后，m-Si02@Co-Al LDH球体被添加进入环氧树脂基体内，得到具有高阻燃性能的复合材料。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种环保环氧阻燃材料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种环保环氧阻燃材料，它是由下述重量份的原料组成的：

异丙醇铝4-6、干酪素0.7-1、硫醇丁基锡1-2、亚油酸钙皂2-3、羧酸甘油酯1-3、月桂基二甲基氧化胺0.7-1、4，4’-二氨基二苯甲烷3-4、十六烷基三甲基溴化铵1-2、六水合硝酸钴7-9、双酚a环氧树脂100-110、15-20%的氨水溶液63-70、正硅酸乙酯10-14、蓖麻油酸锌1-1.6、沙蒿胶1.3-2、叔丁基对二苯酚0.3-1、双乙酸钠1-2。

一种所述的环保环氧阻燃材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将上述叔丁基对二苯酚加入到其重量15-20倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为70-74℃，加入上述异丙醇铝，保温搅拌10-20分钟，加入到混合料重量20-23倍的去离子水中，搅拌均匀，滴加3-5mol/l的硫酸溶液，调节pH为1-2，降低温度为50-60℃，保温搅拌30-40分钟，加入上述月桂基二甲基氧化胺，搅拌至常温，得铝溶胶分散液；

（2）取上述15-20%的氨水溶液重量的65-70%，加入到其重量37-40倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入上述十六烷基三甲基溴化铵，搅拌均匀，加入上述正硅酸乙酯、铝溶胶分散液，升高温度为45-50℃，保温搅拌反应20-25小时，离心分离，将沉淀水洗，常温干燥，得介孔二氧化硅；

（3）取上述六水合硝酸钴，加入到其重量24-30倍的去离子水中，搅拌均匀，滴加到剩余的15-20%的氨水溶液中，滴加完毕后超声50-60分钟，抽滤，将沉淀水洗2-3次，常温干燥，得钴铝氧化物；