[发明专利]含磷本征阻燃树脂及其制备方法

说明书

本发明提供了一类含磷本征阻燃树脂及其制备方法。本发明选择与二异氰酸酯具有化学反应活性的树脂(乙烯基酯树脂、双酚A型环氧树脂等)和含磷阻燃剂(9，10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物、10‑(2,5‑二羟基苯基)‑10‑氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物等)为原材料，以二异氰酸酯为桥键化合物，将含磷阻燃剂以化学键合的方式引入树脂分子结构中，得到本征阻燃树脂。此类本征阻燃树脂固化后具有优良的阻燃性能和耐热性能。

技术领域

本发明属于阻燃树脂材料技术领域，具体涉及一类含磷本征阻燃树脂及其制备方法。

背景技术

树脂材料具有优异的综合性能，广泛应用于电子工业、汽车、轨道交通、船舶、航空航天等领域。但树脂材料属于易燃材料，这限制了其应用范围。向树脂中添加磷系阻燃剂是提高树脂材料阻燃性能的有效方法，磷系阻燃剂是指含有磷酸盐基团的阻燃剂，主要有磷酸三丁酯、二苯醚和五氧化二锑。磷系阻燃剂的分子中存在大量的羟基，能与含卤素的材料反应形成不稳定的络合物，降低材料的可燃性；同时由于磷的吸湿性小、发烟量少，所以具有较好的耐水性及抗潮性。

然而，目前大多数磷系阻燃剂为添加型，不参与树脂的固化反应，虽然能有效提高阻燃性能，但易迁移析出，对材料的热性能、力学性能等性能的负面影响较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一类含磷本征阻燃树脂及其制备方法，此类本征阻燃树脂固化后具有优良的阻燃性能和耐热性能。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

本发明提供了含磷本征阻燃树脂，是通过采用与二异氰酸酯具有化学反应活性的树脂和含磷阻燃剂为原材料，以二异氰酸酯为桥键化合物，将含磷阻燃剂以化学键合的方式引入树脂分子结构中得到的。

作为上述方案的优选方案，所述二异氰酸酯主要选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯等中的一种或几种。

作为上述方案的优选方案，所述与二异氰酸酯具有化学反应活性的树脂应具有羟基、羧基、氨基等活性基团中的一种或几种，树脂主要选自双酚A型环氧树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂、酚氧树脂等中的一种。

作为上述方案的优选方案，所述与二异氰酸酯具有化学反应活性的含磷阻燃剂应具有羟基、羧基、氨基等活性基团中的一种或几种，含磷阻燃剂选自包括但不限于9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO-HQ)等中的一种或几种。

本发明还提供了上述含磷本征阻燃树脂的制备方法，包括以下步骤：

将二异氰酸酯、催化剂、反应溶剂在反应釜中混合均匀，并持续通入保护气体，然后在20～30℃、保护气体、搅拌条件下向反应釜中缓慢加入与二异氰酸酯具有化学反应活性的树脂和含磷阻燃剂；树脂和含磷阻燃剂加入结束后，在40～80℃条件下搅拌反应1～3h；反应结束后，除去溶剂，得到含磷本征阻燃树脂。

作为上述方案的优选方案，所述树脂、二异氰酸酯、含磷阻燃剂、催化剂的质量比为100：5-25：5-25：1-3。

作为上述方案的优选方案，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。

作为上述方案的优选方案，所述反应溶剂主要选自甲苯、二甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺等中的一种。反应溶剂的量可通过合成产物量进行适当调整，本发明不做具体限定。

作为上述方案的优选方案，所述含磷本征阻燃树脂的应用领域包括粘结剂、涂料、电子封装材料、复合材料等。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：