[发明专利]一种环保型改性苯并噁嗪树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及树脂技术领域，尤其是涉及一种环保型改性苯并噁嗪树脂及其制备方法，通过加入溶剂、六氯环三磷腈和乙酰氨基苯酚、催化剂搅拌溶解，加热反应获得第一固体中间产物，将第一固体中间产物加入溶剂中，加入催化剂，加热反应，得到第二固体中间产物，再将第二固体中间产物加入溶剂中，加入甲醛和4‑马来酰亚胺基苯酚，加热反应，获得环保型改性苯并噁嗪树脂；本发明还提供了一种环保型改性苯并噁嗪树脂，包括：六氯环三磷腈、对乙酰氨基苯酚、4‑马来酰亚胺基苯酚和甲醛、催化剂、溶剂；获得的改性苯并噁嗪树脂结构规整、分子活性低，固化后的树脂耐热性能强，残碳率高，力学性能优异，阻燃效果佳。

技术领域

本发明涉及树脂技术领域，尤其是涉及一种环保型改性苯并噁嗪树脂及其制备方法。

背景技术

聚合物阻燃剂应用广泛，例如高级复合矩阵、覆铜板、印刷电路板和阻隔材料的涂层、半导体封装和制造。阻燃剂中含有卤化物的添加剂能有效显示出更高的阻燃潜力，但是它们会在燃烧时释放剧毒气体和形成潜在致癌物质,例如一些传统阻燃剂会迁移到表面并蒸发，成为环境的潜在污染物,这些污染物会对人类健康的产生长期影响，即使不烧掉也是具有潜在问题的阻燃聚合物。

为了满足对阻燃剂需求的增长和环境友好的发展要求，迫切需要设计和使用无卤素和环境友好的阻燃剂。苯并恶嗪表现出优异的物理化学性能和机械性能，例如疏水性、固化收缩率接近零 、高热稳定性、高炭产率、良好的耐化学性、高机械强度、优异的阻燃性。含磷化合物在燃烧和常温条件下不会产生有毒物质，而且具有优异的阻燃效果,因此，通过含磷化合物改性苯并噁嗪合成阻燃剂具有非常广阔的前景。

马庆柯等人（四川化工，2018年21卷第5期，第4-9页）发表题为“磷腈型苯并噁嗪的合成及其性能研究”文章中提出用六氯环三磷腈、苯酚、对羟基苯甲醚、苯胺和甲醛合成了三种磷腈型苯并噁嗪，该三种化合物聚合起始温度低于200℃，分解温度超过330℃，800℃残碳率超过55%，燃烧等级达到V-0级。将磷腈基团引入苯并噁嗪结构中,开发不同类型的磷腈型苯并噁嗪,这些磷腈型苯并噁嗪在阻燃性、热稳定性等方面均优于传统苯并噁嗪, 但是制备得到的树脂的分子规整度不高，分子量分布不集中,分子活性大，固化后的苯并噁嗪树脂残碳率较低，且制备方法不稳定。

因此，针对上述问题本发明急需提供一种环保型改性苯并噁嗪树脂及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保型改性苯并噁嗪树脂及其制备方法，通过改进原料成分、配比及工艺控制，获得结构规整、分子活性低的改性苯并噁嗪树脂，改性苯并噁嗪树脂分子固化后的树脂耐热性能强，残碳率高，力学性能优异，阻燃效果佳。

本发明提供了一种环保型改性苯并噁嗪树脂的制备方法，包括以下步骤：

S1.加入溶剂、六氯环三磷腈和乙酰氨基苯酚搅拌溶解，再加入催化剂，第一次加热，进行第一次回流反应，回流反应结束，第一次降温，水洗，干燥，得到第一固体中间产物；

S2.将第一固体中间产物加入溶剂中搅拌溶解，加入催化剂，第二次加热，进行第二次回流反应，回流反应结束，第二次降温，水洗，干燥，得到第二固体中间产物；

S3.第二固体中间产物加入溶剂中搅拌溶解，加入甲醛和4-马来酰亚胺基苯酚，第三次加热，进行第三次回流反应，回流结束，第三次降温，真空干燥后，获得环保型改性苯并噁嗪树脂。

优选地，第一次加热温度为57-65℃，第一次回流反应时间为24-36h，第一次降温至30-35℃；第二次加热温度为65-75℃，第二次回流反应时间12-24h，第一次降温至30-35℃；第三次加热温度为67-75℃，第三次回流反应时间为12-24h，第三次降温至30-35℃。

优选地，步骤S1中的溶剂为丙酮；步骤S2中的溶剂为甲醇；步骤S3中的溶剂为四氢呋喃。