专利名称：一种含氮环氧树脂固化物的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种含氮环氧树脂固化物的制备方法。
背景技术：
世界许多国家或地区(特别是欧洲)己制定、颁布了众多有关限制或禁用含卤系阻燃基板材料的法规，卤系阻燃高分子材料在欧洲未能获得绿色环保标志。世界一些著名电子产品厂家己开始使用不含卤素的基材。根据世界有关机构最近分析，在2005—2010 年，由于包括“欧洲两个指令”(WEEE & RoHS，2006年7月1日生效)在内的各项有关禁止使有害含卤材料法令的实施，促使世界的无卤化基板材料用量迅速增加到占总用量的50% 一 80%。为了应对欧盟指令，世界各国都把绿色型覆铜板的开发作为研讨的焦点之一。用来代替溴化环氧树脂的新型阻燃环氧树脂的应用需求有着巨大的潜力。目前绿色环保型阻燃环氧树脂主要包括含膦、含氮、含硅树脂。含磷环氧树脂具有较高的阻燃效率，但耐湿热性能低下，部分含磷阻燃剂水溶性强，其制品使用结束丢弃后，磷易被溶出，也可能对环境造成污染。含硅环氧树脂耐热、防潮，具有较好的电气性能、粘合性和机械强度，但玻璃化转变温度普遍较低，并且与多数环氧树脂相容性不好。含氮环氧树脂作为一种新型的阻燃环氧树脂，具有较高的热分解温度和阻燃效率，是目前取代含溴环氧树脂的主要品种之一，将三嗪结构引入普通双酚A型环氧树脂中，使树脂具有阻燃特性。此方面的研究目前未见相关报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种合成含氮环氧树脂固化物的方法。为达到发明目的，本发明采用的制备方法包括以下步骤
(1)搅拌条件下，将E-51型环氧树脂、双酚A、三聚氰酸三缩水甘油胺、三苯基磷、固化剂加入反应器，在温度100-150°C条件下反应1-3小时，得到熔融的环氧树脂基体；
(2)将熔融的环氧树脂基体倒入成型模中，在温度150-200°C条件下，固化反应1-10小时，冷却后即得到所述的含氮环氧树脂固化物。所述双酚A与三聚氰酸三缩水甘油胺的质量比为0. 38-2. 28:1 ；E-51型环氧树脂质量为三聚氰酸三缩水甘油胺质量的5%-10% ；三苯基磷质量为三聚氰酸三缩水甘油胺质量的1%-5% ；固化剂质量为三聚氰酸三缩水甘油胺质量的10%-20%。所述固化剂为双氰胺、二氨基二苯基甲烷或二氨基二苯基砜。本发明所述步骤中，步骤(1)在反应釜中进行，步骤(2)在干燥箱中进行。上述设备为本技术领域的公知技术，在此不再赘述。E-51型环氧树脂、双酚A、三聚氰酸三缩水甘油胺、三苯基磷以及双氰胺、二氨基二苯基甲烷和二氨基二苯基砜均为市售的商品。步骤 (2)中的模具为环氧树脂领域广泛使用的模具，主要作用是使得环氧树脂呈现需要的特定形状。本发明所述含氮环氧树脂固化物的制备方法，具有以下优点效果首先，在合成环氧树脂固化物的过程中未使用有机溶剂，彻底解决了环氧固化物中溶剂残留的问题；其次，在固化物中引入了通用的E-51型环氧树脂，既降低了环氧基体的粘度，又有利于操作，同时又将三聚氰酸三缩水甘油胺中的三嗪环引入环氧树脂链中，合成了含氮的环氧树脂，阻燃的效果达到了 UL94 V-O的水平。本专利提出了一种含氮阻燃固化体系的完整配方，包括了环氧树脂基体和固化剂，为下游客户的使用带来了便利。
具体实施例方式以下通过实施例进一步说明含氮环氧树脂固化物的制备方法，这些实施例仅用于说明本发明而对本发明没有限制。实施例1
搅拌条件下，将38克双酚A、100克三聚氰酸三缩水甘油胺、5克E-51型树脂、1克三苯基磷、10克双氰胺加入反应釜中，在温度100°C条件下，搅拌下反应1小时，得到熔融的环氧树脂基体，将熔融的环氧树脂基体倒入模具，然后放入干燥箱中，在温度150°C条件下固化 1小时，冷却后即得到含氮环氧树脂固化物154克。实施例2
搅拌条件下，将2 克双酚A、100克三聚氰酸三缩水甘油胺、10克E-51型树脂、5克三苯基磷、20克双氰胺加入反应釜中，升温到150°C，搅拌下反应1小时，得到熔融的环氧树脂基体，将熔融的环氧树脂基体倒入模具，然后放入干燥箱中，在温度150°C条件下固化1小时，冷却后即得到含氮环氧树脂固化物363克。实施例3
搅拌条件下，将90克双酚A、100克三聚氰酸三缩水甘油胺、10克E-51型树脂、5克三苯基磷、20克双氰胺加入反应釜中，升温到120°C，搅拌下反应3小时，得到熔融的环氧树脂基体，将熔融的环氧树脂基体倒入模具，然后放入干燥箱中，在温度180°C条件下固化5小时，冷却后即得到含氮环氧树脂固化物225克。实施例4
搅拌条件下，将138克双酚A、100克三聚氰酸三缩水甘油胺、8克E-51型树脂、3克三苯基磷、14克二氨基二苯基甲烷加入反应釜中，升温到110°C，搅拌下反应2小时，得到熔融的环氧树脂基体，将熔融的环氧树脂基体倒入模具，然后放入干燥箱中，在温度200°C条件下固化10小时，冷却后即得到含氮环氧树脂固化物沈3克。实施例5
搅拌条件下，将160克双酚A、100克三聚氰酸三缩水甘油胺、6克E-51型树脂、4克三苯基磷、18克二氨基二苯基砜加入反应釜中，升温到120°C，搅拌下反应3小时，得到熔融的环氧树脂基体，将熔融的环氧树脂基体倒入模具，然后放入干燥箱中，在温度180°C条件下固化5小时，冷却后即得到含氮环氧树脂固化物观8克。实施例6
搅拌条件下，将180克双酚A、100克三聚氰酸三缩水甘油胺、6克E-51型树脂、4克三苯基磷、18克二氨基二苯基甲烷加入反应釜中，升温到140°C，搅拌下反应3小时，得到熔融的环氧树脂基体，将熔融的环氧树脂基体倒入模具，然后放入干燥箱中，在温度180°C条件下固化2小时，冷却后即得到含氮环氧树脂固化物308克。
实施例7
将140克双酚A、100克三聚氰酸三缩水甘油胺、7克E-51型树脂、3克三苯基磷、14克二氨基二苯基砜加入反应釜中，升温到120°C，搅拌下反应3小时，得到熔融的环氧树脂基体，将熔融的环氧树脂基体倒入模具，然后放入干燥箱中，在温度180°C条件下固化4小时， 冷却后即得到含氮环氧树脂固化物264克。
权利要求
1.一种含氮环氧树脂固化物的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤(1)搅拌条件下，将E-51型环氧树脂、双酚A、三聚氰酸三缩水甘油胺、三苯基磷、固化剂加入反应器，在温度100-150°C条件下反应1-3小时，得到熔融的环氧树脂基体；(2)将熔融的环氧树脂基体倒入成型模中，在温度150-200°C条件下，固化反应1-10小时，冷却后即得到所述的含氮环氧树脂固化物。
2.根据权利要求1所述的含氮环氧树脂固化物的制备方法，其特征在于双酚A与三聚氰酸三缩水甘油胺的质量比为0. 38-2. 28:1 ;E-51型环氧树脂质量为三聚氰酸三缩水甘油胺质量的5%-10% ；三苯基磷质量为三聚氰酸三缩水甘油胺质量的1%_5% ；固化剂质量为三聚氰酸三缩水甘油胺质量的10%-20%。
3.根据权利要求1或2所述的含氮环氧树脂固化物的制备方法，其特征在于固化剂为双氰胺、二氨基二苯基甲烷或二氨基二苯基砜。
全文摘要
本发明公开了一种含氮环氧树脂固化物的制备方法，包括以下步骤(1)搅拌条件下，将E-51型环氧树脂、双酚A、三聚氰酸三缩水甘油胺、三苯基磷、固化剂加入反应器进行反应，得到熔融的环氧树脂基体；(2)将熔融的环氧树脂基体倒入成型模中进行升温固化反应，冷却后即得到所述的含氮环氧树脂固化物。该方法未使用有机溶剂，彻底解决了环氧固化物中溶剂残留的问题；在固化物中引入了通用的E-51型环氧树脂，既降低了环氧基体的粘度，又有利于操作，同时又将三聚氰酸三缩水甘油胺中的三嗪环引入环氧树脂链中，达到了阻燃的效果。
文档编号C08G59/62GK102161747SQ20111004716
公开日2011年8月24日 申请日期2011年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者刘杰, 徐文辉, 李善清, 赵庭栋, 闫晓红, 马西忠, 魏军波 申请人:山东天一化学股份有限公司