[发明专利]一种阻燃环氧树脂固化剂的制备方法

说明书

一种阻燃环氧树脂固化剂的制备方法，本发明涉及环氧树脂固化剂的制备方法领域。本发明要解决现有环氧树脂的阻燃性差，及韧性低的技术问题。方法：将二苯基氧磷和苯二醌混合熔融；加入腰果酚、酚类和酸性催化剂反应生成中间产物；加入多元胺，醛类升温反应，降温，减压脱水。本发明制备的环氧固化剂含耐热耐水解的P‑C键结构，对环氧树脂具有高效阻燃作用，并且采用化学方法将腰果酚的柔性侧链引入到酚醛胺类固化剂的主链分子结构之中，从而制备出分子内增韧的曼尼希碱的阻燃固化剂。本发明用于制备阻燃环氧树脂固化剂。

技术领域

本发明涉及环氧树脂固化剂的制备方法领域。

背景技术

环氧树脂优良的物理机械和电绝缘性能、与各种材料的粘接性能、以及其使用工艺的灵活性是其他热固性塑料所不具备的。因此它能制成涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料，在国民经济的各个领域中得到广泛的应用。然而，传统的环氧树脂非常易燃，并且固化剂的挥发性大，毒性大，固化物性脆，不能满足其应用领域，因此，如何提高环氧树脂的阻燃性及其韧性已经称其为一个紧迫的问题，吸引了越来越多的关注。

发明内容

本发明要解决现有环氧树脂的阻燃性差，及韧性低的技术问题，而提供一种阻燃环氧树脂固化剂的制备方法。

一种阻燃环氧树脂固化剂的制备方法，具体按以下步骤进行：

一、将二苯基氧磷和苯二醌混合，氮气保护条件下加热搅拌，获得熔融物；

二、将腰果酚、酚类和步骤一获得的熔融物混合，加热搅拌，再加入酸性催化剂，溶解完全，升温至95～100℃，保温反应1～3h，得到中间产物；

三、将步骤一得到的中间产物加入多元胺，保持温度20～50℃，再加入醛类，升温至90～100℃，保温反应2～5h，反应完毕后降温至75～85℃，进行减压脱水，直到无水脱出为止，得到阻燃环氧树脂固化剂，完成该方法。

本发明的有益效果是：

本发明制备的环氧固化剂含耐热耐水解的P-C键结构，对环氧树脂具有高效阻燃作用，并且采用化学方法将腰果酚的柔性侧链引入到酚醛胺类固化剂的主链分子结构之中，从而制备出分子内增韧的曼尼希碱的阻燃固化剂。本发明方法的反应条件温和，操作安全，合成效率高。同时合成的阻燃剂与环氧树脂聚合物基材的相容性好，因为阻燃剂中有大量的苯环，而环氧树脂中也有大量的苯环结构，结构相似，相似相容，不迁移，能保证材料阻燃性能的耐久性，固化剂与环氧树脂的链段交联到一起，保证了其不迁移及耐久性，克服了添加型磷酸酯阻燃剂热分解温度低、与聚合物基体相容性差及易迁移的缺点；同时，该固化剂通过腰果酚多酚改性兼具了腰果酚酚醛胺环氧固化物韧性优良的特点。

经验证本发明固化剂与现有有机磷系阻燃剂相比，其阻燃效率更高。用于阻燃环氧树脂时，当合成的阻燃固化剂以20wt％—40wt％置换商品化的环氧树脂固化剂时，阻燃环氧树脂材料的垂直燃烧等级达到了UL-94V-0级，材料的极限氧指数由纯环氧树脂的17.8％提高到33.0％以上。更为重要的是，获得的环氧固化物韧性优良，制备的胶粘剂室温剪切强度为24～33MPa，80℃剪切强度为15～25MPa，90°剥离为2～5KN/m。

本发明用于制备阻燃环氧树脂固化剂。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式一种阻燃环氧树脂固化剂的制备方法，具体按以下步骤进行：

一、将二苯基氧磷和苯二醌混合，氮气保护条件下加热搅拌，获得熔融物；

二、将腰果酚、酚类和步骤一获得的熔融物混合，加热搅拌，再加入酸性催化剂，溶解完全，升温至95～100℃，保温反应1～3h，得到中间产物；