[发明专利]含磷硅阻燃剂、其制备方法、阻燃树脂组合物、预浸料和覆金属箔层压板

说明书

本发明提供一种含磷硅阻燃剂、其制备方法、阻燃树脂组合物、预浸料和覆金属箔层压板。本发明的含磷硅阻燃剂具有式(I)所示的结构，可以同时起到固化剂和无卤阻燃剂的功效，在较低的磷含量下可达到UL94 V‑0的阻燃效果。

技术领域

本发明涉及阻燃剂技术领域，特别涉及一种具有反应性的含磷硅阻燃剂、其制备方法和应用。

背景技术

随着合成材料工业的发展和应用领域的不断拓展，阻燃剂在化学建材、电子电器、交通运输、航天航空、日用家具、室内装饰、衣食住行等各个领域中具有广阔的市场前景。

有机磷系阻燃剂是一种阻燃性能较好的阻燃剂，可代替卤化系阻燃剂，是一种对环境友好的阻燃剂。其中，以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(简称DOPO)、1,8-二萘基-1,3,2-二氧杂环磷化氢(简称NDPO)、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂蒽-10-氧化物(简称DPPO)、10-(2,5-二羟基苯基)-10H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(简称DOPO-HQ)、二苯基蒽醌氧化瞵(简称DPPQ)为代表的含磷阻燃剂，因其良好的阻燃性能被广泛用作环氧树脂阻燃剂。有机硅阻燃剂是一种新型高效、低毒、防熔滴、环境友好的无卤阻燃剂，也是一种成炭型抑烟剂。有机硅阻燃剂在赋予基材优异的阻燃性能之外，还能改善基材的加工性能、耐热性能等。因此，作为阻燃剂的后起之秀，从20世纪80年代开始得到迅速发展。

发明内容

在覆铜板技术领域中，目前采用的阻燃剂主要是含溴体系和无卤含磷体系，一般含溴体系配方中溴含量需达到15％以上阻燃性能方能达到V-0水平，高的溴含量降低了体系的耐热性和产生溴化氢气体。此外，近年来在含溴、氯等卤素的电子电气设备废弃物的燃烧产物中已检测出二噁英、二苯并呋喃等致癌物质，因此溴化环氧树脂的应用受到限制。为降低体系中的溴含量，可加入具有阻燃效果的特殊结构树脂，但成本大幅度增加。对于无卤含磷体系而言，磷含量至少要达到2.5％阻燃才能达到V-0。由于添加大量的含磷树脂，材料的脆性大，加工性不良，并且含磷树脂的价格高，产品成本高居不下。

发明人经研究发现，将特殊的有机磷与有机硅通过苯(二)硅醚结构(或萘(二)硅醚结构)构筑在同一分子的主链上，获得的反应型含磷硅阻燃剂能够克服单一阻燃剂的缺点，且能获得远优于两种阻燃剂的简单复配的技术效果，从而完成了本发明。

具体而言，本发明可以通过以下技术方案实施。

本发明的一个方面提供一种含磷硅阻燃剂，其具有式(I)所示的结构：

其中，

R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地为C6-C18芳基、C1-C6脂族基团或C2-C6烯基；

A为(DOPO结构)、(DPO结构)、(DPPO结构)、(NDPO结构)中的任一种；

B为中的任一种。

在某些实施方案中，R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地为苯基、C1-C5烷基或乙烯基。

本发明的另一方面提供一种制备上述含磷硅阻燃剂的方法，所述方法包括：

使有机磷化合物与单卤代硅烷反应，

其中，所述有机磷化合物具有以下结构中的任一种：

其中Q为对二羟基苯基(简称HQ)或对二羟基萘基(简称NQ)，优选

中的任一种，

所述单卤代硅烷具有式(II)所示的结构：