环氧树脂含磷固化剂

TAG：环氧树脂阻燃剂DOPO、含磷环氧树脂半固化物、环氧树脂含磷固化剂、环氧物的阻燃固化剂

DOPO 型环氧树脂半固化物：因为DOPO是刚硬环磷结构，并且其结构中P―H 的氢为一活性原子，可将DOPO 直接导入环氧树脂的主体，形成含磷环氧树脂半固化物，再用4,4-二氨基二苯砜(DDS)或酚醛清漆(PN)固化。不论以DDS 或PN 固化，磷含量越高，其700℃的灰分残留量不论在氮气或空气中都会越高。在燃烧测试中，发现磷含量只要约2%左右即可达难燃效果(UL-94 防火测试为V-0 级)。此方法反应步骤相对简单且难燃效果良好，是一相当可行的难燃环氧树脂制备方法。
将含磷二酚(ODOPB)与双酚A 环氧树脂进行半固化反应，合成含磷环氧树脂半固化物。将含磷环氧树脂半固化物与环氧当量相似的TBBA 环氧进行比较发现，不但ODOPB 环氧固化物的Tg 较TBBA 环氧树脂固化物的高，而且比TBBA 环氧树脂固化物有更高的热裂解温度、灰分残留量及较佳的热稳定性。同时也发现1%磷等同于8%溴的难燃效果。另外，ODOPB 型环氧固化物在燃烧过程中不会有烟雾及垂滴，是个既环保又难燃的电路板材料。
类DOPO 型阻燃剂具有刚性结构，含磷基团又在侧链上，阻燃效果较好，Tg 和热稳定性均得到了提高，可作为电子封装材料的阻燃剂。当磷含量仅为1.03%时，UL-94 达到V-0 级。
含磷的环氧树脂 将苯基二氯化膦首先与2mol 的双酚A 反应，然后与环氧氯丙烷反应得到环氧树脂单体，这些含磷环氧树脂固化后LOI在33～40的范围内变化。后来用苯基二氯化膦与2,3-环氧-1-丙醇反应合成了分子量更小的含磷环氧树脂(BGPPO)，并深入探讨了其固化动力学、热稳定性、裂解机理及难燃性，结果表明BGPPO 对含有氨基的固化剂有很高的反应活性，当分别与DDM、DDS 和二氰二胺(DICY)反应时，反应活性顺序为DDM>DICY>DDS,含膦环氧树脂表现出很低的热失重和高成炭率，LOI 也得到了较大提高，BGPPO 是一种很有效的阻燃剂。 
含磷的固化剂  DOPO 型固化剂最早开发于上世纪80 年代，之后不断有新的化合物报道，由于这类阻燃剂均含有联苯刚性结构，相比于膦酸酯型阻燃剂更能提高环氧树脂的Tg 和热行为。用ODOPB和ODOPN固化环氧树脂，显示出很好的阻燃效果，可作为电子封装材料应用。
使用DOPO 和对羟基苯甲醛反应得到了DOPO-PN 酚醛清漆。由于对羟基苯甲醛含有酚羟基，可作为环氧物的阻燃固化剂。DSC 和TGA 结果表明，DOPO-PN 是一种很好的阻燃固化材料。环氧树脂DOPO-PN/CNE200(邻甲酚清漆环氧)体系的Tg 超过了160℃，热分解温度高于300℃。成炭率和LOI 均较高，且LOI 值与磷含量有关。当磷含量仅为2%时，DOPO-PN 固化环氧树脂的LOI为26，UL-94 达V-0 级。
将DOPO 引入到氰酸酯中得到含磷氰酸酯，用此氰酸酯固化的环氧树脂，在不降低介电性能的条件下仍然有好的阻燃性能。
以DOPO 和4,4'-二氨基二苯甲酮为基本原料合成了一种新的含磷二胺化合物。用此含磷二胺固化含磷的环氧树脂得到的固化物，其Tg 达到131～196℃，热稳定性明显提高，316℃时才有5%的热失重，相应的极限氧指数也达到37～50。

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