[发明专利]一种新型含磷胺耐热环氧固化剂及其制备方法、应用

说明书

本发明提供了一种含磷胺固化剂，所述固化剂具有如式(I)所示的结构。本发明特别设计的具有特定结构和组成的含磷胺固化剂是一种长链含磷胺耐热环氧固化剂。本发明以DOPO与异氰酸酯反应后通过异氰酸根协助引入氮元素，并进一步引入双马来酰亚胺结构，得到了具有优异耐热性能的以胺基作为活性基团的含磷胺耐热环氧固化剂。该固化剂磷不容易析出，且与环氧树脂有优良相容性；同时含有胺基，不需额外添加胺类固化剂，而且氮元素固定在长链上，更加稳定，相容性也更好。进一步的，该固化剂含有马来酰亚胺基团，使固化物具有优异的耐热性能。

技术领域

本发明属于环氧树脂阻燃固化剂技术领域，涉及一种含磷胺固化剂及其制备方法、应用，尤其涉及一种新型含磷胺耐热环氧固化剂及其制备方法、应用。

背景技术

在传统的环氧树脂阻燃技术上，卤素化合物(四溴双酚A)因其优异阻燃性，而被广泛应用需阻燃特性的电子材料上，但使用卤素阻燃剂燃烧期间会释出溴化氢、四溴二联苯戴奥辛与四溴二联苯并呋喃等具有腐蚀性与毒性致癌物质，已渐被环保法规禁用，从环保考虑着眼，现今磷系阻燃剂是阻燃剂系统中较佳的选择。

当前现有技术中，磷系阻燃剂多用磷酸酯类或磷酸酯类或9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)类化合物。作为环氧树脂固化剂，在综合使用时，需要辅以双氰胺(Dicy)固化剂调配环氧树脂胶液，得到含磷阻燃环氧树脂体系。而且多以酚醛或改性酚醛树脂与DOPO或DOPO类化合物反应后得到含羟基化合物，固化时羟基作为活性基团与环氧树脂反应得到网状交联树脂。但是，这种方式对制备的环氧树脂材料在综合性能上会存在影响。

因此，如何找到一种更为适宜的阻燃固化剂，进一步保证或提升环氧树脂材料的综合性能，已成为本领域诸多一线研究人员及科研企业亟待解决的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种含磷胺固化剂及其制备方法、应用，特别是一种新型的含磷胺耐热环氧固化剂。本发明提供的含磷胺耐热环氧固化剂以胺基为活性基团，氮元素含量高，与磷协同阻燃效果好，具有更好相容性和稳定性，而且还能有效提高耐热性能，进一步提升环氧树脂材料的综合性能；而且制备方法简单，条件温和，可控性好，更加有利于工业化规模生产和推广应用。

本发明提供了一种含磷胺固化剂，所述固化剂具有如式(I)所示的结构：

其中，所述R选自

所述R₁选自

所述R₂选自

优选的，所述含磷胺固化剂包括含磷胺酚醛固化剂；

所述含磷胺固化剂的活性基团包括胺基；

所述含磷胺固化剂包含双马来酰亚胺结构。

优选的，所述含磷胺固化剂为用于环氧树脂的固化剂；

所述含磷胺固化剂用于环氧树脂固化时，无需使用其他胺类固化剂；

所述含磷胺固化剂为具有阻燃效果的含磷胺固化剂。

优选的，所述阻燃效果具体为氮磷协同阻燃效果；

所述含磷胺固化剂与环氧树脂比的(0.5～3.5)：1；

所述含磷胺固化剂制备的环氧树脂的Tg大于200℃；

所述环氧树脂包括用于环氧树脂覆铜板的环氧树脂。

本发明提供了一种含磷胺固化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将DOPO有机溶液、催化剂、异氰酸酯和有机溶剂混合后，进行反应，得到中间体溶液；

2)将上述步骤得到的中间体溶液与二胺再次反应后，得到反应液；