[发明专利]一种低烟低毒无卤阻燃树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种低烟低毒无卤阻燃树脂及其制备方法和应用，主要原料包含以下重量份：基体树脂80～120份，促进剂0.05～0.2份，阻聚剂0.01～0.1份，阻燃剂10～20份。本发明申请通过基体树脂的制备，特殊阻燃剂和助剂的选择及其质量比限制，有效提供了阻燃树脂的阻燃、耐氧化老化性能，并且具有合适的树脂粘度具有优良的RTM工艺实用性，其使用RTM工艺制备成型的浇筑体具有良好的力学性能，适宜在有机树脂领域推广，具有广阔的发展前景。

技术领域

本发明属于有机树脂领域，具体涉及一种低烟低毒无卤阻燃树脂及其制备方法和应用。

背景技术

树脂传递模塑成型工艺(Resin Transfer Molding，RTM)以其优异的工艺性能，已广泛地应用于舰船、军事设施、国防工程、交通运输、航空航天和民用工业等。其主要特点如下：(1)模具制造和材料选择灵活性强，设备选择灵活；(2)能制造具有良好表面质量、高尺寸精度的复杂部件，在大型部件的制造方面优势更为明显；(3)易实现局部增强、夹芯结构；容易灵活调整增强材料的类型、结构设计，以满足从民用到航空航天工业不同性能的要求；(4)高纤维含量；(5)工作环境清洁，成型过程苯乙烯排放量小，有利于环保；(6)制品孔隙率较低。同时，与预浸料模压工艺相比，RTM工艺无需制备、运输、储藏冷冻的预浸料，无需繁杂的手工铺层和真空袋压过程，也无需热处理时间，操作简单。RTM工艺过程前期树脂和纤维相对分离，纤维材料的组合自由度非常大，不同类型的纤维以及不同结构形式的编织方法都可以应用，多种类型的树脂也可以根据产品需要来选择。而不饱和树脂作为一种热固性好，质地轻且具有优良的加工工艺性能的树脂材料得到了广泛的研究；尤其是不饱和树脂在RTM等成型工艺中具有的优异匹配程度，使得不饱和树脂在RTM等成型工艺中具有广泛的应用前景。

而近些年来，随着不饱和阻燃树脂在RTM工艺中得到了越来越多的应用，人们在不同的使用领域对不饱和阻燃树脂的性能提出了更高的要求。目前市场上出售的要么是含卤素的反应型阻燃树脂，要么是添加有氢氧化铝、磷酸三乙酯、磷酸三氯乙酯的环保型低烟阻燃树脂。前一种阻燃树脂一般阻燃效果好并且持久，阻燃剂不容易分层析出，且机械强度高，但其售价高，发烟量大，且燃烧后产生的卤化氢气体具有酸性腐蚀性，给环境和人体健康造成极大的危害，另外含卤素的阻燃树脂耐氧化老化性能非常差，很容易黄变，不适合用于户外；后一种阻燃树脂就是添加型阻燃树脂，虽然价格上比价便宜，发烟量也很小，但这种阻燃树脂阻燃性一般不是很好，阻燃剂容易分层或迁移析出，所做的材料阻燃性不能保证持久，另外阻燃剂添加量过多，虽然阻燃性能比较好，但机械强度损失较大，特别是磷酸三乙酯、磷酸三氯乙酯的添加量大，影响树脂固化，造成材料表面发粘，机械强度损失大。

经检索，现有技术(CN101514253A)公开了一种环保阻燃不饱和聚酯树脂，以2-羟乙基苯基次磷酸和苯基羟甲基次磷酸中的一种或两种为反应型无卤阻燃剂，以磷酸三乙酯、磷酸三苯酯等为添加型阻燃剂合成反应和添加相结合的混杂型无卤阻燃树脂。然而，这种含磷反应型阻燃树脂由于引入到分子链上的含磷量有限，且后添加的阻燃剂容易分层析出，不能够长时间的保证不饱和树脂的阻燃效果。

因此，研发一种低毒低烟，阻燃性能和力学性能优异，且能够有效满足RTM工艺的要求的无卤阻燃树脂是一项十分有意义的工作。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有技术存在的毒性高，使用烟气大且长期阻燃性能和力学性能不佳的问题，本发明提供了一种长期阻燃性能和力学性能良好的低烟低毒无卤阻燃树脂及其制备方法和应用。

2.技术方案

本发明第一方面提供了一种低烟低毒无卤阻燃树脂，原料包含以下重量份：基体树脂80～120份，促进剂0.05～0.2份，阻聚剂0.01～0.1份，阻燃剂10～20份。

作为一种优选的方案，所述基体树脂的原料包含以下重量份：二元醇180～210份，不饱和酸酐80～100份，饱和二元酸或酸酐140～160份，苯乙烯190～220份，助剂20～30份。