含磷阻燃固化剂及其制备方法与应用与流程

本发明属于本征阻燃环氧树脂材料，具体涉及含磷阻燃固化剂及其制备方法与应用。

背景技术：

1、环氧树脂具有优异的综合性能，广泛应用于电子工业、汽车、轨道交通、船舶、航空航天等领域。但环氧树脂属于易燃材料，这限制了其应用范围。向环氧树脂体系中添加磷系阻燃剂是提高环氧树脂材料阻燃性能的有效方法，磷系阻燃剂是指含有磷酸盐基团的阻燃剂，主要有磷酸三丁酯、二苯醚和五氧化二锑。磷系阻燃剂的分子中存在大量的羟基，能与含卤素的材料反应形成不稳定的络合物，降低材料的可燃性；同时由于磷的吸湿性小、发烟量少，所以具有较好的耐水性及抗潮性。

2、然而，目前大多数磷系阻燃剂为添加型，不参与环氧树脂的固化反应，虽然能有效提高阻燃性能，但是对材料的热性能、力学性能等其他性能的负面影响较大。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一类含磷阻燃固化剂及其制备方法与应用，其对环氧树脂具有良好的固化活性，固化得到的环氧固化物具有优良的阻燃性能和力学性能。

2、本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

3、本发明提供了含磷阻燃固化剂，是通过有机磷氯化物和2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(dmp-30)进行取代反应而得。

4、作为上述方案的优选方案，所述有机磷氯化物主要选自二苯基次磷酰氯、二苯基氯化磷、磷酰氯二苯酯、6-氯-6-氢-二苯并[c,e][1,2]磷杂菲-氧化物、苯基膦酰二氯或苯氧基磷酰二氯等中的一种。

5、本发明还提供了含磷阻燃固化剂的制备方法，包括以下步骤：

6、将2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(dmp-30)、缚酸剂及反应溶剂在反应釜中混合均匀，并持续通入保护气体，然后在25～70℃、保护气体、搅拌条件下向反应釜中滴加有机磷氯化物的有机溶液；含有机磷氯化物的有机溶液滴加结束后，在50～80℃条件下搅拌反应2～8h；反应结束后，通过提纯操作，得到含磷阻燃固化剂。

7、作为上述方案的优选方案，所述有机磷氯化物、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(dmp-30)、缚酸剂的摩尔比为1：1～2.1：1～2.1。

8、作为上述方案的优选方案，所述缚酸剂主要选自三乙胺、吡啶、氢氧化钠或碳酸钠等中的一种。

9、作为上述方案的优选方案，所述反应溶剂主要选自四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、甲苯、n,n-二甲基甲酰胺或n,n-二甲基乙酰胺等中的一种。反应溶剂的量可通过合成产物量进行适当调整，本发明不做具体限定。

10、作为上述方案的优选方案，所述有机磷氯化物主要选自二苯基次磷酰氯、二苯基氯化磷、磷酰氯二苯酯、6-氯-6-氢-二苯并[c,e][1,2]磷杂菲-氧化物、苯基膦酰二氯或苯氧基磷酰二氯等中的一种。

11、本发明另提供了含磷阻燃固化剂在固化环氧树脂中的应用。

12、作为上述方案的优选方案，所述含磷阻燃固化剂固化的环氧树脂的应用领域包括粘结剂、涂料、电子封装材料、复合材料等。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

14、以有机磷氯化物和2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(dmp-30)为原料，通过取代反应，将具有固化活性的叔胺基团以及具有良好阻燃效果的含磷基团构筑在一个分子中，合成一类含磷阻燃固化剂，其对环氧树脂具有良好的固化活性，固化后得到的本征阻燃环氧树脂材料具有优良的阻燃性能和力学性能。

技术特征：

1.含磷阻燃固化剂，是通过有机磷氯化物和2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚进行取代反应而得。

2.根据权利要求1所述的含磷阻燃固化剂，其特征在于，所述有机磷氯化物选自二苯基次磷酰氯、二苯基氯化磷、磷酰氯二苯酯、6-氯-6-氢-二苯并[c,e][1,2]磷杂菲-氧化物、苯基膦酰二氯或苯氧基磷酰二氯中的一种。

3.含磷阻燃固化剂的制备方法，包括：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述有机磷氯化物、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、缚酸剂的摩尔比为1：1～2.1：1～2.1。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述缚酸剂选自三乙胺、吡啶、氢氧化钠或碳酸钠中的一种。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述反应溶剂选自四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、甲苯、n,n-二甲基甲酰胺或n,n-二甲基乙酰胺中的一种。

7.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述有机磷氯化物选自二苯基次磷酰氯、二苯基氯化磷、磷酰氯二苯酯、6-氯-6-氢-二苯并[c,e][1,2]磷杂菲-氧化物、苯基膦酰二氯或苯氧基磷酰二氯中的一种。

8.权利要求1或2所述的含磷阻燃固化剂在固化环氧树脂中的应用。

技术总结
本发明提供了含磷阻燃固化剂及其制备方法与应用，含磷阻燃固化剂是通过有机磷氯化物和2,4,6‑三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP‑30)进行取代反应而得。本发明将具有固化活性的叔胺基团以及具有良好阻燃效果的含磷基团构筑在一个分子中，得到一类具有阻燃效果的环氧固化剂，其对环氧树脂具有良好的固化活性，固化得到的环氧固化物具有优良的阻燃性能和力学性能。

技术研发人员：杨爽,刘伟
受保护的技术使用者：百思通新材料科技（武汉）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13