CN110330768A - 一种高导电阻燃型环氧树脂组合物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高导电阻燃型环氧树脂组合物的制备方法，该制备方法包括：(1)A组分的制备；(2)B组分的制备；(3)将A、B两组分按重量比100:28‑100:33，在室温下搅拌5‑20min，并混合均匀，混合均匀的树脂可根据所用模具在室温下固化成型，然后在80℃下固化2‑8h，即可得到固化后的成品。本发明的技术方案中的氨基封端的苯乙炔膦酸酯作为胺类固化剂与环氧树脂组合物具有很好的相容性，与活性稀释剂混合、固化后能大大提高环氧树脂组合物的导电性能。加之，氨基封端的苯乙炔膦酸酯化合物为含磷有机化合物，经检测，与高温下、由稀释剂溶解的酚醛树脂复配，能大大提高环氧树脂体系的阻燃性能。

Description

一种高导电阻燃型环氧树脂组合物的制备方法
技术领域
本发明涉及环氧树脂组合物，尤其是一种高导电阻燃型环氧树脂组合物的制备方法。
背景技术
环氧树脂材料具有良好的耐腐蚀性能，粘结性能，低收缩率，与金属材料相比，具有质量轻、强度高等优点。但由于环氧树脂本身的化学结构决定了其冲击韧性、导电性能和阻燃性能均较差。
通常，高分子复合导电组合物是将无机导电填料，如炭黑、石墨粉、金属粉、碳纤维等添加到高分子材料中所形成的各种复合材料，如导电胶、导电橡胶、导电塑料、导电涂料等，从而满足不同的应用要求。
然而，作为导电材料使用时，这些材料难以满足无卤阻燃的环保要求，因此一般还需要大量加入氢氧化铝、氢氧化镁等无机阻燃剂。另外，无机导电填料、无机阻燃剂与环氧树脂存在不相容、分散性差等缺点。
因此，如何设计一种(1)与环氧树脂体系有高相容性的增韧剂，(2)与环氧树脂体系有很好相容性的导电化合物和阻燃剂，具有重要的现实意义。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高导电阻燃型环氧树脂组合物的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种高导电阻燃型环氧树脂组合物的制备方法，制备步骤如下：
(1)A组分的制备
将环氧树脂60-75份，活性稀释剂20-30份，酚醛树脂15-25份投入反应釜内，加温至80-95℃，以200-400r/min的搅拌速度搅拌2-8h，抽真空5-60min后停止搅拌，冷却后将树脂装入包装桶一内；
(2)B组分的制备
脂肪族胺5-10份，氨基封端的苯乙炔膦酸酯15-30份投入反应釜内，升温至30-65℃，以200-400r/min的搅拌速度搅拌0.5-2h，抽真空5-20min后停止搅拌，冷却至室温后装入包装桶二内；
(3)将A、B两组分按重量比100:28-100:33，在室温下搅拌5-20min，并混合均匀，混合均匀的树脂可根据所用模具在室温下固化成型，然后在80℃下固化2-8h，即可得到固化后的成品。
作为对本发明的限定，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的一种。
作为对本发明的限定，所述的活性稀释剂为丁基缩水甘油醚、芳基缩水甘油醚中的一种。
作为对本发明的限定，所述的酚醛树脂为线性酚醛树脂，软化点91-96℃。
作为对本发明的限定，所述的氨基封端的苯乙炔膦酸酯的反应方程式如下式(1)所示：
作为对本发明的限定，所述的脂肪族胺为三乙烯四胺或四乙烯五胺中的一种或两种。
本发明取得了以下有益效果：
本发明的技术方案中的氨基封端的苯乙炔膦酸酯作为胺类固化剂与环氧树脂组合物具有很好的相容性，与活性稀释剂混合、固化后能大大提高环氧树脂组合物的导电性能。加之，氨基封端的苯乙炔膦酸酯化合物为含磷有机化合物，经检测，与高温下、由稀释剂溶解的酚醛树脂复配，能大大提高环氧树脂体系的阻燃性能。
此外，酚醛树脂还能增韧环氧树脂组合物，制得的成品适用于对冲击韧性有较高要求的制品。此外，该环氧树脂组合物的制备工艺简单，适宜规模化推广应用。
具体实施方式
本发明将就以下实施例作进一步说明，但应了解的是，这些实施例仅为例示说明之用，而不应被解释为本发明实施的限制。
实施例1：
(1)A组分的制备
将双酚A型环氧树脂60份，丁基缩水甘油醚20份，软化点91℃的酚醛树脂15份投入反应釜内，加温至80℃，以200r/min的搅拌速度搅拌2h，抽真空5min后停止搅拌，冷却后将树脂装入包装桶一内；
(2)B组分的制备
三乙烯四胺5份，氨基封端的苯乙炔膦酸酯30份投入反应釜内，升温至30℃，以200r/min的搅拌速度搅拌0.5h，抽真空5min后停止搅拌，冷却至室温后装入包装桶二内；
(3)将A、B两组分按重量比100:28，在室温下搅拌5min，并混合均匀，混合均匀的树脂可根据所用模具在室温下固化成型，然后在80℃下固化2h，即可得到固化后的成品。
实施例2：
(1)A组分的制备
将双酚F型环氧树脂75份，芳基缩水甘油醚30份，软化点96℃的酚醛树脂25份投入反应釜内，加温至95℃，以400r/min的搅拌速度搅拌8h，抽真空60min后停止搅拌，冷却后将树脂装入包装桶一内；
(2)B组分的制备
三乙烯四胺4份，四乙烯五胺6份，氨基封端的苯乙炔膦酸酯20份投入反应釜内，升温至65℃，以400r/min的搅拌速度搅拌2h，抽真空20min后停止搅拌，冷却至室温后装入包装桶二内；
(3)将A、B两组分按重量比100:33，在室温下搅拌20min，并混合均匀，混合均匀的树脂可根据所用模具在室温下固化成型，然后在80℃下固化8h，即可得到固化后的成品。
实施例3：
(1)A组分的制备
将双酚A型环氧树脂65份，丁基缩水甘油醚24份，软化点94℃的酚醛树脂20份投入反应釜内，加温至90℃，以240r/min的搅拌速度搅拌4h，抽真空30min后停止搅拌，冷却后将树脂装入包装桶一内；
(2)B组分的制备
四乙烯五胺8份，氨基封端的苯乙炔膦酸酯15份投入反应釜内，升温至60℃，以240r/min的搅拌速度搅拌0.5-2h，抽真空10min后停止搅拌，冷却至室温后装入包装桶二内；
(3)将A、B两组分按重量比100:30，在室温下搅拌10min，并混合均匀，混合均匀的树脂可根据所用模具在室温下固化成型，然后在80℃下固化6h，即可得到固化后的成品。
对比例1：
(1)A组分的制备
将双酚A型环氧树脂65份，丁基缩水甘油醚24份，软化点94℃的酚醛树脂20份投入反应釜内，加温至90℃，以240r/min的搅拌速度搅拌4h，抽真空30min后停止搅拌，冷却后将树脂装入包装桶一内；
(2)B组分的制备
四乙烯五胺23份投入反应釜内，升温至60℃，以240r/min的搅拌速度搅拌0.5-2h，抽真空10min后停止搅拌，冷却至室温后装入包装桶二内；
(3)将A、B两组分按重量比100:30，在室温下搅拌10min，并混合均匀，混合均匀的树脂可根据所用模具在室温下固化成型，然后在80℃下固化6h，即可得到固化后的成品。
表1
试验 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
拉伸强度/MPa 73 81 77 76
冲击韧性/kJ/m<sup>2</sup> 66 72 68 69
氧指数/％ 34 33 31 24
导电率/Ω·cm 5.2×10<sup>-4</sup> 4.11×10<sup>-4</sup> 3.5×10<sup>-4</sup> /
由表1可知，加入氨基封端的苯乙炔膦酸酯的环氧树脂体系，实施例1-3具有较好的阻燃性能和导电性能，另外由于加入了酚醛树脂，因此制得的成品具有较好的韧性。由于对比例1配方中未加入氨基封端的苯乙炔膦酸酯化合物，因此制得的成品阻燃性能较差，且不具备导电性能，但韧性并未受太大的影响。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种高导电阻燃型环氧树脂组合物的制备方法，其特征在于：制备步骤如下：
(1)A组分的制备
将环氧树脂60-75份，活性稀释剂20-30份，酚醛树脂15-25份投入反应釜内，加温至80-95℃，以200-400r/min的搅拌速度搅拌2-8h，抽真空5-60min后停止搅拌，冷却后将树脂装入包装桶一内；
(2)B组分的制备
脂肪族胺5-10份，氨基封端的苯乙炔膦酸酯15-30份投入反应釜内，升温至30-65℃，以200-400r/min的搅拌速度搅拌0.5-2h，抽真空5-20min后停止搅拌，冷却至室温后装入包装桶二内；
(3)将A、B两组分按重量比100:28-100:33，在室温下搅拌5-20min，并混合均匀，混合均匀的树脂可根据所用模具在室温下固化成型，然后在80℃下固化2-8h，即可得到固化后的成品。
2.根据权利要求1所述的一种高导电阻燃型环氧树脂组合物的制备方法，其特征在于：所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种高导电阻燃型环氧树脂组合物的制备方法，其特征在于：所述的活性稀释剂为丁基缩水甘油醚、芳基缩水甘油醚中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种高导电阻燃型环氧树脂组合物的制备方法，其特征在于：所述的酚醛树脂为线性酚醛树脂，软化点91-96℃。
5.根据权利要求1所述的一种高导电阻燃型环氧树脂组合物的制备方法，其特征在于：所述的氨基封端的苯乙炔膦酸酯的反应方程式如下式(1)所示：
6.根据权利要求1所述的一种高导电阻燃型环氧树脂组合物的制备方法，其特征在于：所述的脂肪族胺为三乙烯四胺或四乙烯五胺中的一种或两种。
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