[发明专利]一种高溴含量环氧乙烯基酯树脂的合成方法和用途

说明书

技术领域

本发明属合成树脂阻燃添加剂技术领域，涉及一种高溴含量环氧乙烯基酯树脂的合成方法和用途，产品可作为反应性阻燃添加剂，广泛用于制备有阻燃要求的树脂基复合材料。

背景技术

大多数合成树脂都有一个共同的缺点，在空气中高温下易分解、燃烧。它们的极限氧指数大多都小于21%，而空气中的氧含量为21%，因此，只要遇到火源、或者温度达到着火点，大多数合成树脂都会被点燃。而合成树脂在热裂解和燃烧时可能产生多种有毒、或具腐蚀性的挥发性产物和烟雾，不仅容易引起电子、电器设备中关键部件受损而导致整套设备的失灵，而且更严重的是对人体的呼吸道和其他器官有严重的危害，贻误人们的逃生机会及救生时机。在火灾中造成的二次污染和危害，甚至是火灾本身导致的损失的数倍以上。我国规定许多领域所用的高分子材料必须阻燃，以减少火灾危险。按照阻燃剂在树脂中是否参加化学反应区分，可分为添加型和反应型两类，目前普遍使用的大多是添加型阻燃剂。 

添加型阻燃剂虽然使用方便、价格较低，但是由于此类阻燃剂的加入，降低了产品的力学性能（如拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量等），同时提高了树脂的粘度，给玻璃钢生产中的产品成型带来了困难，而且时间长了添加型阻燃剂的阻燃效果不稳定。因此合成一种高度阻燃用途广泛的、与其它树脂相容性良好的反应型阻燃添加剂，将会具有良好的市场前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种用作反应型阻燃添加剂的高溴含量环氧乙烯基酯树脂合成方法。

为达到上述目的，所采用的技术方案为：选用一种高溴含量的环氧树脂作为原料，与不饱和羧酸进行反应，再用稀释剂稀释，得到最终反应产物：高溴含量环氧乙烯基酯树脂。

一种高溴含量环氧乙烯基酯树脂的合成方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）配料：各组分以重量份计，高溴含量双酚A环氧树脂50～75份、不饱和羧酸8～20份、催化剂0.1～1份、阻聚剂0.01～0.1份；

（2）合成：将称量好的高溴含量双酚A环氧树脂、不饱和羧酸、催化剂、阻聚剂投入三口烧瓶中，升温至80～140℃，搅拌，每隔一段时间测酸值，直至酸值小于30mgKOH／g时终止反应，得到高溴含量环氧乙烯基酯；

（3）稀释：将稀释剂10～40份边搅拌边加入烧瓶中，并冷却至室温，得到高溴含量环氧乙烯基酯树脂。

步骤（1）中：

所述高溴含量双酚A环氧树脂环氧值为0.23～0.26，含溴量为46%～50%；

所述不饱和羧酸为甲基丙烯酸、丙烯酸、富马酸中的一种或两种；

所述催化剂为苄基二甲胺、N,N’-二甲基苯胺、四甲基氯化铵、苄基三甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵中的一种；

 所述阻聚剂为对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、甲基对苯二酚、对苯醌中的一种或两种；

步骤（3）中所述稀释剂是指苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、双环戊二烯丙烯酸酯中的一种或两种。

按所述配料-合成-稀释步骤生产的高溴含量环氧乙烯基酯树脂的用途，在于用作反应型阻燃添加剂，以任意比例与非阻燃性环氧乙烯基酯树脂或不饱和聚酯树脂相混，制备有阻燃要求的树脂基复合材料。

本发明同现有技术相比，具有以下主要优点：

本发明合成产物溴含量可达到35%以上，产品本身为低分子量环氧乙烯基酯树脂，因此可作为反应型阻燃添加剂，与其它非阻燃性环氧乙烯基酯树脂（VER）或不饱和聚酯树脂（UPR）以任意比例相混合，得到具有不同溴含量（即不同阻燃级别）的阻燃树脂。除给予后者以期望的阻燃性外，而且对后者的力学性能和耐腐蚀性没有影响。经固化后的浇注体具有良好的力学性能，而且对原树脂的某些性能，例如热变形温度还有所提高。

    本发明提供的合成方法具有工艺简单、操作方便等优点。

具体实施方案

以下通过具体实施例对本发明作进一步描述。

在燃烧过程中，含卤化合物分解生成卤化氢，生成的卤化氢则作为活性自由基HO·和H·的捕获剂，从而抑制燃烧过程的进行。因此卤素含量越高，抑制燃烧的效果越明显，即阻燃效果越好。为了合成高溴含量环氧乙烯基酯树脂，我们选用国内生产的、含溴量最高的高溴含量环氧树脂作为原料，如无锡树脂厂生产的高溴含量EX-48双酚A环氧树脂，其环氧值0.23～0.26，溴含量为46%～50%；岳阳石化公司环氧树脂厂生产的高溴含量CYDB-400双酚A环氧树脂，其环氧值为0.23～0.26，溴含量为46%～50%。

实施例中各配料以重量份计。