[发明专利]一种高阻燃大分子含磷固体苯氧树脂及其制备方法

说明书

本发明公开一种高阻燃大分子含磷固体苯氧树脂及其制备方法，制备步骤是：在装有搅拌器、温度计、冷凝管和氮气导入管的四口可拆式反应瓶中，加入中低环氧当量的环氧树脂或者含磷环氧、双酚结构单体、DOPO衍生物或其它磷系阻燃剂、溶剂，升温至80～100℃，溶解30～60min；再加入催化剂，升温到120～140℃反应100～200min，降温加入低密度溶剂，加入酸和纯水除去催化剂，加入）四氢呋喃与甲醇重结晶，抽滤烘干后，所得细颗粒粉末即为制得的高阻燃大分子含磷固体苯氧树脂。本发明高阻燃大分子含磷固体苯氧树脂性能优良，特别适合用于工程塑料，也可用于复合材料、胶黏剂、集成电路封装等领域。

技术领域

本发明属于有机化合物及其制备，涉及一种高阻燃大分子含磷固体苯氧树脂及其制备方法。本发明高阻燃大分子含磷固体苯氧树脂特别适合用于工程塑料，也可用于复合材料、胶黏剂、层压板、集成电路封装、高密度互联网等领域。

背景技术

覆铜板是电子工业的基础材料，主要用于加工制造印制电路板(简称PCB)，广泛用在电视机、计算机、移动通讯等各类电子产品。现有的覆铜板用树脂基本上采用各种普通环氧树脂、溴化环氧树脂、无卤阻燃环氧树脂、耐热环氧树脂、酚醛树脂、苯并噁嗪树脂等配以固化剂和大量溶剂的方式进行生产。尚未见苯氧树脂改性应用于覆铜板与复合材料等行业的相关文献报道。

苯氧树脂是由双酚A与环氧氯丙烷，或者双酚A与双酚A型环氧制备而成，由于苯氧基树脂具有良好的综合性能，在工程塑料、粘合剂、涂料和改性剂等方面得到广泛的应用。苯氧基树脂的热加工性能很好，模塑收缩率低，有良好的硬度和刚性，其制件多是电子计算机零件、电工仪表零件以及食品或药品的硬包装。苯氧基树脂的极性较高，因而与高极性物质：例如金属、木材、纸张、玻璃、陶瓷、聚酯等有良好的粘结力，它可以作为结构胶使用而无需加入固化剂。

现有技术中，大多苯氧树脂的合成思路还是以基础型3万分子量液体苯氧树脂为主，CN104356355A公开了《一种高韧性环氧树脂及其制备方法与应用》，其中虽然提到合成高韧性环氧树脂，但主要是针对在无溶剂体系中合成分子量为3万左右的基础苯氧树脂(双酚A型、双酚F型、双酚S型等)，最终加溶剂以溶液形式出料。CN105985519A公开了《一种酚氧树脂的合成方法》，该酚氧树脂的合成方法中苯氧树脂的合成依然是合成3万分子量的溶液型苯氧树脂，并没有涉及对高分子量苯氧(分子量≥5万)的合成。从以上现有技术可以看出来目前苯氧树脂的研发思路均为以双酚结构单体与基础环氧扩链，合成基础型溶液苯氧树脂。

传统苯氧树脂不具备阻燃和耐热等性能，例如在电子器件安装时，某些半导体需要焊接在基材上，焊接熔融温度达到200℃以上，低玻璃化转变点的树脂在该温度下已经融化，苯氧树脂虽然韧性方面性能优异，但是不具备高Tg(Tg即玻璃化转变温度)，高耐热等性能，若原本性能就优异的苯氧树脂再具备阻燃和耐热性能，可以使苯氧树脂应用于高端覆铜板行业，甚至航天航空行业。其次，液体苯氧树脂的应用场景较固体苯氧树脂小，因为液体苯氧在生产过程中为了降低苯氧树脂的粘度，增大分散度，不可避免的会加入一些高沸点溶剂，而高沸点溶剂会在应用中带来很多问题，并且液体型苯氧无法应用于复合材料领域。

增加树脂的阻燃性能方法有很多，现有技术中应用最多的是在环氧树脂体系中引入卤素原子添加型阻燃剂(氟、氯、溴等)，或者选择拥有阻燃性能的固化剂，达到预期的阻燃效果。但是卤素化合物中的某些阻燃剂，在燃烧过程中会产生多溴二苯并呋喃、二噁英等有刺激性、腐蚀性的有毒物质，危害人体健康的同时还造成环境污染；固化剂的用量在树脂组合物体系中较少，所以在实际使用中阻燃效果也不佳。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，在不影响苯氧树脂优良的工程塑料特性的前提下，增加特殊性能，提供一种高阻燃大分子含磷固体苯氧树脂及其制备方法。本发明采用中低环氧当量的基础环氧树脂、双酚结构单体、DOPO衍生物、磷系阻燃剂或者DOPO基环氧树脂为原料，强碱溶液为催化剂，在一定温度下反应，反应完成后再重结晶，从而提供一种高阻燃大分子含磷固体苯氧树脂及其制备方法。