基于磷腈類阻燃劑的合成與環(huán)氧樹脂阻燃研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂的力學性能好，粘結(jié)能力強，化學穩(wěn)定性好，收縮率低，易加工，所以在涂料、粘合劑、電子電器封裝等生活中的許多方面都有應(yīng)用。然而環(huán)氧樹脂為易燃材料，在電子和運輸工具的復(fù)合結(jié)構(gòu)和裝飾元件等方面使用時需要進行阻燃處理。添加型阻燃劑主要用于涂布或包封，而在印刷電路板和復(fù)合材料中優(yōu)選反應(yīng)型阻燃劑，以避免物理性能下降的風險。環(huán)三磷腈具有豐富的磷、氮元素和獨特的磷氮六元環(huán)結(jié)構(gòu)，使其具有突出的阻燃特性和熱穩(wěn)定性。六氯環(huán)三磷腈上的氯原子可以被多種親核

2、試劑取代。以六氯環(huán)三磷腈作為中間體可以的到多種磷腈化合物，制備適用于不同基體的磷腈阻燃劑，以改善材料的阻燃性、疏水性等性能。
　　本文合成了一種高效阻燃的磷腈環(huán)氧樹脂CPEP和一種交聯(lián)環(huán)磷腈阻燃劑PBCP，并對環(huán)氧樹脂進行阻燃改性研究。主要研究工作及其相關(guān)成果如下:
　　1.制備了一種本征阻燃的磷腈環(huán)氧樹脂CPEP，用三氟乙醇和雙酚A與六氯環(huán)三磷腈進行親核取代，再與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)得到產(chǎn)物。對產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)進行了紅外、1H核磁

3、的表征測試，結(jié)果表明成功制得了磷腈環(huán)氧樹脂CPEP。CPEP固化后LOI達到32％，UL-94通過Ⅴ-0級阻燃等級，CPEP固化物還具有優(yōu)良的疏水性能和電絕緣性。
　　2.將CPEP與E51環(huán)氧樹脂混合固化后，對其性能進行測試，結(jié)果表明，隨著CPEP所占比例的提高，固化物的阻燃性能和疏水性能也都逐漸提高。CPEP的加入對固化物沖擊性能并沒有明顯的影響。CPEP在電子電氣、半導(dǎo)體封裝等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。
　　3.以雙酚A

4、與六氯環(huán)三磷腈為原料制備了一種交聯(lián)環(huán)磷腈阻燃劑PBCP，并對其化學結(jié)構(gòu)進行了FTIR，1HNMR和GPC的表征測試，證明成功合成了PBCP。對反應(yīng)溫度，反應(yīng)時間，物料配比對PBCP產(chǎn)率的影響進行了探究，當反應(yīng)原料雙酚A和六氯環(huán)三磷腈摩爾比為6∶1，反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時間為24h時得到PBCP產(chǎn)率最大，為67.5％。
　　4.將磷腈阻燃劑PBCP和HPCP分別加入E51環(huán)氧樹脂中，當添加8％時，阻燃環(huán)氧樹脂的LOI都在30％以上