[发明专利]一种可膨胀环氧树脂复合阻燃材料及其制备方法

说明书

本发明一种可膨胀新型环氧树脂复合阻燃材料及其制备方法属于阻燃剂技术领域，具体涉及一种具有较好的阻燃性能的可膨胀新型环氧树脂复合阻燃材料。按照重量份的原料包括：环氧树脂67.5份，固化剂22.5份，阻燃剂10份；所述阻燃剂为可膨胀石墨0~10份和次磷酸铝0~10份。本发明具有制备方法简单、易操作、原材料来源广泛、成本低廉、环境友好，整个反应过程不需要特殊设备等优点，利于工业化生产。本发明一种可膨胀新型环氧树脂复合阻燃材料与纯的环氧树脂材料相比较高的热稳定性和氧指数，具有广泛商业化应用前景。

技术领域

本发明一种可膨胀新型环氧树脂复合阻燃材料及其制备方法属于阻燃剂技术领域，具体涉及一种具有较好的阻燃性能的可膨胀新型环氧树脂复合阻燃材料。

背景技术

环氧树脂具有良好的电学性能、机械性能、耐化学腐蚀性等, 被广泛应用于机械制造、电子电气、航空航天和风力发电等领域。但是环氧树脂极易燃烧，火焰传播速度快，烟气多，放热速率快。这对火灾的扩大和人们的逃生构成了潜在的威胁。因此，提高环氧树脂材料的热稳定性，降低燃烧过程中的热释放率，提高其低阻、抑烟性能尤为重要。因此，提高其阻燃性能是当前研究的热点之一。

可膨胀石墨资源丰富，制造简单，价格低廉，无毒，低烟，膨胀型阻燃剂已成为研究的热点之一。但是单独使用膨胀石墨和环氧树脂会在燃烧过程中形成膨胀的碳层。它不会起到很好的抑烟隔热作用，会形成爆米花的效果，可以通过添加磷系阻燃剂促进材料的脱水成炭，形成致密的炭层阻隔物质和能量的传递，抑制内部材料的进一步降解和燃烧；同时，磷系阻燃剂燃烧时会产生自由基抑制连锁反应，具有良好的阻燃效果。

专利CN108727782A公开了一种新的环氧树脂阻燃材料，但其使用成本较高的纳米材料。专利CN109880170A也公开了一种新的环氧树脂阻燃材料，但其阻燃剂是通过共沉淀法和掺杂元素法合成而得，合成路线较复杂。

因此，迫切需要一种合成线路线路简单、阻燃性能又好的复合材料。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足之处提供一种可膨胀新型环氧树脂复合阻燃材料及其制备方法，其合成路线较简单，得到的复合材料阻燃性能较好，且阻燃剂添加量和总量较少。较好的解决了现有技术的不足。

本发明是采取以下技术方案实现的:

一种可膨胀新型环氧树脂复合阻燃材料，按照重量份的原料包括：环氧树脂67.5份，固化剂22.5份，阻燃剂10份；所述阻燃剂为可膨胀石墨0~10份和次磷酸铝0~10份。

所述固化剂为聚醚胺。

优化的，阻燃剂中可膨胀石墨和次磷酸铝的重量份分别为9份和1份。

最优的，阻燃剂中可膨胀石墨和次磷酸铝的重量份分别为6份和4份。

一种可膨胀新型环氧树脂复合阻燃材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）称取次磷酸铝与环氧树脂加入烧杯，在500转/分钟的转速下搅拌10分钟，得到溶液A；

（2）称取可膨胀石墨加入溶液A，在500转/分钟的转速下搅拌10分钟，得到溶液B；

（3）称取聚醚胺加入溶液B，在500转/分钟的转速下搅拌10分钟，得到溶液C；

（4）将溶液C放入真空干燥箱，在0.08MPa压力下抽真空10分钟，得到溶液D；

（5）将溶液D浇入模具，注模后固化脱模后得到一种可膨胀新型环氧树脂复合阻燃材料。

所述步骤（1）中采用的次磷酸铝为次磷酸铝粉末。

所述步骤（2）中采用的可膨胀石墨为可膨胀石墨颗粒。

所述步骤（1）和（2）中阻燃剂添加时的顺序是先加次磷酸铝粉末搅拌，后加可膨胀石墨颗粒搅拌。