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环氧树脂无卤本征阻燃固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-2-8 18:22:18
本文介绍了无卤本征阻燃环氧树脂和环氧树脂无卤本征阻燃固化剂及其凝聚相阻燃、中断热交换阻燃等机理。

环氧树脂复合物按照使用领域的不同可以分为环氧塑封料(EMc)、pWBs基体材料、电子元件的粘接材料(导电胶、导热胶、贴片胶)等多种类型。近年来随着先进微电子技术的不断发展以及全球范围内环境保护呼声的日益高涨,对于环境友好型环氧树脂无卤本征阻燃固化剂的需求越来越高。

传统环氧复合物在诸多方面面临着巨大的挑战(来自阻燃方面的挑战,来自无铅焊料的挑战,和来自封装工艺的挑战)。无卤本征阻燃环氧树脂含环氧树脂无卤本征阻燃固化剂含有氮杂环如:海因、三嚓环的环氧树脂具有良好的阻燃性能,其包括海因环氧树脂和氰酸月旨活醋玖性环氧树脂。

海因类化合物是指含有各种取代基的五员氮杂环化合物,通式为:Rl、RZ可为多种烷基、烯基、芳基:R3、R4为轻烷基、氰烷基、胺烷基等。

阻燃反应固化型树脂工本征阻燃环氧树脂及本征阻燃环氧固化剂。这两种方法仍是目前制备海因的重要途径。虽然早在1857年Urech就制出了海因,但一直未能引起人们的兴趣,直到六十年代,随着研究工作的逐渐深入,人们发现了许多海因化合物的优良性能,海因及其衍生物的广泛用途才被人们所认识。

由于其结构中存在多官能团以及有较大的反应活性,各种不同取代的海因及其衍生物可用于各种不同的场合。例如5,5二甲基一1,3一双(p一轻丙基)海因可在环氧树脂、聚氨醋、聚醚以及各种纤维中作热稳定剂、电绝缘剂,它甚至还具有抗癌作用。

另外它在有机硅、有机铝中还能做交联催化剂:又如5,5二甲基海因可在环氧树脂中作交联剂、固化剂等,而月对环氧树脂的性能有较大的改进.以5,5二甲基海因为基础还可以制得海因环氧树脂,它除了保持双酚A环氧树脂所具有的综合性能外,还具有不易燃烧和燃烧时低发烟性;未固化时在水中有很好的溶解度,对许多被粘物有很好的浸润能力。


磷酸三苯酯tpp是种含磷元素的无卤环保型阻燃剂,面上大多数产品为自色片状结晶,改产品为自色结晶性粉末,也更用于溶解于有机溶剂,TPP不溶于水,溶于苯、氯仿、醚和而酮,微溶于Z醇。微具芳香气味,微有潮解性,不易燃烧。熔点约50℃,受热时快速熔化成箍状,润精效果极佳,常作为阻燃增塑润精剂使用。它在许多塑料和树脂用作阻燃剂,如酚醛树脂,环氧树酯等。


国外科学工作者已对此进行了大量的研究,有许多海因衍生物以投入工业生产,而国内在这方面的研究工作还很少。周宁琳合成了在1,3位取代的5,5二甲基海因衍生物,并对其结构进行了表征。

1,3一双(日一环氧丙基)5,5一二甲基海因的合成卜61在装有回流冷凝管、搅拌器、温度计并通氮的四颈瓶中加入5,5二甲基海因12.89(0.m。1),环氧抓丙烷209(0.Zmol),三乙胺29(0.olmol),再加入异丙醇loomL。加热至回流状态,保持3、4.5小时后,用89(o.Zm。1)氢氧化钠配制成5既碱溶液,在0.5、1小时内加入,再反应0.5小时,蒸馏除去全部反应生成的水,然后过滤,取滤液进行减压蒸馏,直至溶剂基本蒸干,再把样品置于真空烘箱内恒重(3小时,80、100,C/740mmHg)。

阻燃反应固化型树脂工本征阻燃环氧树脂及本征阻燃环氧固化剂。IR、H一NMR、元素分析、化学分析和X一衍射等手段表征了它们的结构,证明了这两个熔点不同的化合物是化学组成相同、晶型结构不同的异构体t8J。

将耐热杂环如异氰脉酸酷环引入环氧树脂结构中当可提高耐热性。早在1983年金城德幸等就利用异氰酸酷基和环氧基反应,生成含异氰脉酸醋和恶哇琳环的聚合物,其Tg高于300℃.孙以实等tsJ最近对这类聚异氰脉酸酷一恶哇烷酮的结构与性能进行了研究。国外利用它的对轻基苯醋衍生物,合成出耐热环氧树脂。

目前氛系及溟系等卤化物阻燃剂的使用在环保上所产生的问题日益严重,使其在应用及发展上受到了相当大的限制。尤其是某些澳苯醚系阻燃剂,在燃烧裂解时会产生戴奥辛(dioxin)、苯吠喃及刺激性、腐蚀性的有毒气体,而且小分子阻燃剂常导致机械性能的降低及光分解作用,同时其在材料中还易挥发。

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