纳米改性阻燃环氧模塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米改性阻燃环氧模塑料，按重量百分比计，原料组成为：纳米改性阻燃环氧树脂10～30％；酚醛树脂5～20％；硅微粉60～80％；固化促进剂0.2～3％；脱模剂0.2～1.0％；着色剂0.5～2.0％；硅烷偶联剂0.5～5％；纳米改性阻燃环氧树脂的制备方法为：将可溶性镁盐、可溶性铝盐与水混合得到混合溶液，再将混合溶液滴加到十二烷基苯磺酸钠水溶液中，并保持反应体系的pH值为8～13，滴加完毕后经陈化、过滤得到；将环氧树脂和纳米改性镁-铝复合阻燃剂共混改性制得纳米改性阻燃环氧树脂。本发明专利技术提供一种储存时间长，阻燃性能、韧性以及耐热阻燃性能优异的纳米改性阻燃环氧模塑料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环氧模塑料的
，尤其涉及一种纳米改性阻燃环氧模塑料及其 制备方法。
技术介绍
环氧模塑料是一种以环氧树脂和固化剂为基础材料，与填料及其他助剂组分，按 一定比例经过塑炼、成型等工艺后制成的粉状模塑料。环氧模塑料在低温下可长期贮存，加 热熔融后可迅速固化成型。并且，制备环氧模塑料的自动化程度高，可通过传递模塑机进行 加工，成型速度快、制品质量好，因此，环氧模塑料成为电子电器封装最主要的材料。 环氧树脂作为环氧模塑料中的主要成分，对其性能起决定性的作用。环氧树脂的 优点在于，具有较好的力学性能，电气绝缘性，粘接性，成型性等，但是普通的环氧树脂固化 物脆性大，易开裂，同时，还存在易燃的缺陷。因此，需对其进行阻燃处理。 目前已公布的关于环氧模塑料的专利技术专利中，仍有较多采用含卤阻燃剂，因为其 阻燃效果好，如十溴二苯醚、六溴苯、四溴丁烷等。但是，含卤素类阻燃剂在燃烧过程中会产 生有毒有害气体，其制备、使用和后处理过程对于人类健康和环境都有较大危害。因此，含 卤素类阻燃剂正在被其他无卤阻燃剂，如磷系和金属氧化物类阻燃剂等。 DOPO (9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物）是一类新型含磷类的阻燃剂 中间体，近年来受到广泛关注。DOPO的结构中含有P-H键，对环氧键、羰基等极具活性，其 分子结构中的联苯环和侧磷基团比普通的有机磷酸酯具有更高的热稳定性和化学稳定性， 阻燃性能更好。DOPO及其衍生物可用于电子设备用塑料、铜衬里压层、电路板等材料的阻 燃，如将DOPO用在环氧树脂的阻燃改性，可通过与环氧树脂预聚物发生固化反应得到具有 阻燃效果的环氧树脂固化物，或直接与环氧树脂反应形成具有阻燃效果的预聚物。国外已 有较多相关技术的专利报道，如专利号为6646064的美国专利等。但是DOPO价格较高，在 成本方面限制了其应用。
技术实现思路
本专利技术提供了一种储存时间长，绝缘性能、韧性以及耐热阻燃性能优异的纳米改 性阻燃环氧模塑料。 一种纳米改性阻燃环氧模塑料，按重量百分比计，原料组成为： 纳米改性阻燃环氧树脂 10~30%; 酚醛树脂 5~20%; 硅微粉 60~80%; 固化促进剂 0.2~3%; 脱模剂 0.2~1.0%; 着色剂 0.5~2.0%; 硅烷偶联剂 0.5~5%; 所述纳米改性阻燃环氧树脂的制备方法如下： (1)将可溶性镁盐、可溶性铝盐与水混合得到混合溶液，再将混合溶液滴加到十二 烷基苯磺酸钠水溶液中，并保持反应体系的PH值为8~13,滴加完毕后经陈化、过滤得到纳 米改性镁-铝复合阻燃剂； 所述的混合溶液中金属离子总浓度为0. 05~2mol/L，镁铝摩尔比为2:1 ; (2)将环氧树脂和所述的纳米改性镁-铝复合阻燃剂共混改性制得纳米改性阻燃 环氧树脂。 作为优选，所述的可溶性镁盐为硝酸镁和/或氯化镁，可溶性铝盐为硝酸铝和/或 氯化铝。 作为优选，所述的混合溶液中金属离子总浓度为0. 1~lmol/L。进一步优选，所述 混合溶液中金属离子总浓度为0. 15~0. 3mol/L。 作为优选，所述十二烷基苯磺酸钠水溶液的浓度为0. 005~0. lmol/L，进一步优 选为 0· 05 ~0· lmol/L。 作为优选，所述可溶性镁盐与十二烷基苯磺酸钠的摩尔比为0. 1~10:1，进一步 优选为〇. 2~0. 4:1。 作为优选，通过滴加氢氧化钠水溶液，保持反应体系的pH值为9~11。 作为优选，所述陈化的温度为60~80°C，时间为10~30h。 作为优选，所述纳米改性镁-铝复合阻燃剂的加入量为环氧树脂重量的1~10%。 作为优选，所述的为球形娃微粉，其中位粒径d50为8~17 μm ;进一步优选，d50 为 10 ~12 μπ?ο 作为优选，所述的脱模剂为硬脂酸、硬脂酸锌、糠醛、乙二醇、乙撑双硬脂酰胺中的 至少一种；进一步优选，脱模剂的重量百分比为1%。 作为优选，所述的硅烷偶联剂为ΚΗ560(γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷）， ΚΗ570(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷），ΚΗ580(γ-巯丙基三甲氧基硅烷）， 1?皿303(|3-(3,4-环氧环己基乙基）三甲氧基硅烷），1?1803(3-巯基丙基三甲氧基硅 烷），ΚΒΜ603 (Ν-2氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷）中的至少一种； 所述的脱模剂为硬脂酸、硬脂酸锌、糠醛、乙二醇、乙撑双硬脂酰胺中的至少一 种； 所述的固化促进剂为咪唑类固化剂。 作为优选，所述的环氧树脂为邻甲酚醛环氧树脂、双环戊二烯环氧树脂、脂肪族环 氧树脂中的至少一种。 本专利技术还公开了所述纳米改性阻燃环氧模塑料的制备方法，具体为： 将配方中各组分精确称量后加入混炼机中熔融混炼，温度设为90~130°C，混炼 时间5~30分钟，待混合均匀后冷却粉碎打饼，制样进行性能测试。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在： (1)本专利技术以可溶性镁盐、铝盐为原料，十二烷基苯磺酸钠作为插层剂，形成片层 间距为纳米级别的层状结构，更有利于其分散性能的提高。当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米改性阻燃环氧模塑料，其特征在于，按重量百分比计，原料组成为：所述纳米改性阻燃环氧树脂的制备方法如下：(1)将可溶性镁盐、可溶性铝盐与水混合得到混合溶液，再将混合溶液滴加到十二烷基苯磺酸钠水溶液中，并保持反应体系的pH值为8～13，滴加完毕后经陈化、过滤得到纳米改性镁‑铝复合阻燃剂；所述的混合溶液中金属离子总浓度为0.05～2mol/L，镁铝摩尔比为2:1；(2)将环氧树脂和所述的纳米改性镁‑铝复合阻燃剂共混改性制得纳米改性阻燃环氧树脂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范宏，李诚，曹骏，卜志扬，胡激江，浦群，李伯耿，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33