反应型阻燃环氧树脂研究进展

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1、第27卷第3期天津化工Vo1．27No．32013年05月TianjinChemicalIndustryMav．2013·专论与综述·反应型阻燃环氧树脂研究进展文雪梅’，李葆钢’，殷伊琳，李健3★，杜宝剑’，张军’，王兴’(1天津市合成材料3-业研究所，天津300220；2天津渤海化工集团公司，天津300040；3天津科技大学材料科学与化学工程学院，天津300457)摘要：本文简述了近年来环氧树脂阻燃改性方法的种类，详述了反应型阻燃法中添加卤素、添加磷元素、添加硅元素这四种方法研究进展，并对其发展方向做出展望。关键词：环氧树脂；反应型阻燃；固化剂doi：

2、10．39691／j．issn．1008-1267．2013．03．001中图分类号：TQ323．5文献标志码：A文章编号：1008—1267(2013)03—0001—04环氧树脂(EP)材料通常具有优良的机械性能，酐等。由于燃烧时产生大量的腐蚀性有毒气体和有加工工艺灵活简单【卜引，因此被广泛用于高新技术、害物质二嗯英(Dioxin)，使其应用受到限制，其主导功能材料领域以及制备日常生活中常用的浇注料、地位日益被无卤阻燃固化剂取代。层压料、胶黏剂、涂料等。但是由于环氧树脂的阻燃2添加氮元素性能差，氧指数(LOI)仅为19．8左右，因此通常需要对环氧树脂

3、进行阻燃改性，以满足特殊工程技术的作为一种新型的阻燃环氧树脂，含氮环氧树脂要求。因此，本文着重介绍环氧树脂阻燃改性方法具有如下优点⋯：1．毒性低，燃烧过程发烟量小；2．中的反应型阻燃法当前几种方法的研究进展。阻燃效率高，热分解温度高；3．与卤系阻燃剂相比腐反应型阻燃法最显著的特点是通过对环氧蚀性小；4．对环境友好，在作为垃圾弃置时不会造成树脂体系中的高分子进行化学改性，引入含卤环境污染，因此是取代含卤环氧树脂的主要品种之素、磷、氮、硅等无机元素的基团，以达到阻燃一。徐伟箭等通过对羟基苯甲醛双缩对苯二胺席的目的。反应型阻燃法的最大优点在于具备持夫碱(AZ)

4、与环氧氯丙烷在NaOH液中缩合，合成一久阻燃效果的同时，仍保持树脂原有的热学性种新型环氧树脂DGEAZ。结果表明该树脂反应活性质和力学性能。通常化学改性的对象为环氧树和双酚A环氧树脂(DGEBA)相当。固化后树脂成炭脂本体和固化剂l5]。率较高(800~C，43．55％)，阻燃性能良好(uL一94V一0级)。1添加卤元素氮系阻燃固化剂具有低毒性、高阻燃性、低腐溴化环氧树脂(BER)外观为白色或近白色粉蚀性、高温稳定性和环境友好等优点，备受关注。近末，是研究最早、应用最广的阻燃环氧树脂。具有优年来大量含胺基或酰胺基的氮系固化剂被合成且良的熔体流动速率、较高

5、的阻燃效率、优异的热稳用于环氧树脂阻燃改性【81。值得关注的是，酚醛树脂定性和光稳定性、良好的物理力学性能及不起霜等可以作为环氧树脂的固化剂，如在酚醛树脂的分子优点，广泛用于各种阻燃电子元器件上。但在高温链上进一步引入含氮基团制备新型含氮酚醛树脂裂解及燃烧时，容易产生有毒的多溴二苯并呋喃固化环氧树脂，则可以大大提高环氧树脂的阻燃性(PBDF)及多溴代二苯并二嗯烷等有毒气体，危害人能，同时提高环氧树脂的力学性能。类健康，造成环境污染。含溴氯固化剂的研究与应用早先较多，该类固化剂由于价格低廉、阻燃效果优异被广泛使用。常见的有四氯苯酐、四溴苯酐、六氯内次甲基四

6、氢苯收稿日期：2012—12—182天津化工2013年5月进行酯化反应，然后在三聚氰胺一尿素一甲醛体系中3添加磷元素生成膨胀固化剂(IFR)。采用该类固化剂制备的环磷是一种易形成化合物的元素，P-O—c键或氧树脂具有较好的阻燃性能，且阻燃性能随固化P—C键具有很好的稳定性。且磷类物质易制备、种剂质量分数增加而提高。当固化物质量分数达到类繁多，引入到环氧树脂的结构中可制备电学性质25％时，LOI从20．0提高到27．2，阻燃性能达到和阻燃性能优良的新型含磷环氧树脂_9lm]。磷系阻UL94V一0级标准。燃是继卤素阻燃之后兴起的一种无卤阻燃方法，最Lin等I

7、l9]用DOPO衍生物和氰溴酸反应，生成常用的磷系阻燃分子是含有9，10一二氢一9一氧杂一了含磷氰酸酯类固化剂(dopotcy)。当采用dopotcy／10一磷酰杂菲(DOPO)侧基的物质。BADCY自固化体系时，DSC性能测试结果表明：自一般而言，由于DOPO分子具有活泼氢结构，固化体系的热分解温度Td随氰酸盐的增加有明显因此它能作为反应中心构建反应型含磷环氧树脂的降低(406℃～348℃)，而玻璃化转变温度随氰体系，其途径主要有以下两种：1．通过环氧树脂和酸盐的增加而提高(245oC一276oC)。随着磷含量的DOPO直接反应得到含磷环氧树脂ll】，

8、幢】，如增加，体系的阻燃性能也会增加，纯BADCY是可燃Canadell等_l1