14阻燃环氧树脂
塑料阻燃剂溴化环氧树脂
多溴联苯<
多溴联苯醚<
GR10000
GR20000
1.80 10000 52.0 130-135 332.0
20 5 5 2 50 50
1.80 20000 52.0 145-152 335.0
用途：
包装：
●PBT、PET、ABS、尼龙
●PC/ABS合金、HIPS
●复合纸塑包装25kg/包 ●注意干燥存储
使用建议： 1、 PET、PBT：建议加入量15-18％，达到UL-94V0级。 2、 ABS、ABS/PC：建议加入量12-15％，达到UL-94V0级。 3、 HIPS、PA：建议加入量12-16％，达到UL-94V0级。
4、本建议不是产品质量保证书，不同的设备、工艺和配方，加入量会 有所不同。
溴化环氧树脂
(C18Br4O3H16)n
(HT-104)一般性质外观 解性淡黄色颗粒特点
耐热、耐光、不起 霜
溶于氯仿、二氧六环、二甲基酰胺；不溶于甲苯、 二甲苯、乙醇、丙酮等
物化性质
规格 项目
密度g/cm3
平均分子量
≥
含溴量%
≥
软化点 ℃
分解温度 ℃
≥
铅ppm≤
六项有害物 质（单项） ppm
镉ppm≤ 汞ppm≤ 铬ppm≤
DOPO型无卤阻燃环氧树脂体系研究
DOPO型无卤阻燃环氧树脂体系研究环氧树脂以其优异的综合性能广泛应用于国民经济的各个领域，尤其在电子电气领域，已成为目前最为重要的电子化学材料之一。
然而它又是一种易于燃烧的材料，所以对于提高其阻燃性能的研究一直是国内外研究者关注的热点。
随着人们对于环境保护和人体健康的重视，对电子电气又提出了无卤化的要求，如何得到无卤、低毒、少烟、高效的阻燃剂成为人们关注的重点。
其中最引人注目的是关于9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物的研究。
DOPO作为一种有机磷酸酯类化合物，其结构中含有活泼的O=P-H键，对烯基、环氧键和羰基具有很高的加成活性，可反应生成多种衍生物[1]。
DOPO衍生物具有活性基团，既可以作为固化剂参与基体树脂固化，也可以通过向其引入环氧基制备本质阻燃环氧树脂。
由于是通过化学反应将磷原子嵌入分子链中构成新的分子整体，所以它能在提高环氧树脂的阻燃性、热稳定性和有机溶解性的同时，对环氧树脂的机械性能的恶化影响较小。
而且近些年众多研究表明[2-5]，DO-PO及其衍生物作为一种新型环保阻燃剂，除了具有无卤、低毒、无烟等特点，还具有很高的阻燃效率。
环氧树脂体系中磷含量低于2%时即可达到UL-94V-0阻燃级别，而卤素含量需达到9%~23%才能达到同样效果。
因此，无论从环境保护要求还是降低成本来看，DOPO类阻燃体系都具有很大的优势，其市场前景广阔，意义重大。
笔者对近年来国内外关于DOPO型无卤阻燃环氧树脂体系研究的新成果进行了综述，并对DOPO型环氧树脂体系研究的前景进行了展望。
1·非反应型DOPO基环氧树脂阻燃剂非反应型DOPO基环氧树脂阻燃剂通常为DOPO与具有活性基团的化合物直接反应得到含磷化合物，该类化合物具有单位含磷量较高，达到阻燃要求时所需添加量较小的优点。
AltstadtV等[4]分别采用3种非反应型DOPO基化合物(DOP-Et，DOP-Et，DOP-Gly)作为双酚A环氧树脂/4，4’-二氨基二苯砜体系的阻燃剂，研究发现这些DOPO基阻燃剂的添加对体系的玻璃化转变温度(Tg)和力学性能没有造成显著影响，当磷含量为2%时即可使体系达到UL-94V-0级别。
环氧树脂的阻燃方法
环氧树脂的阻燃方法环氧树脂的阻燃方法一般可分为填料型与结构型2种。
填料型阻燃通常是指在环氧树脂中加入各种不参与固化反应的阻燃添加剂，使之获得阻燃性能的方法，又称为非反应型阻燃方法；结构型阻燃是指在环氧树脂中引入阻燃结构、达到阻燃目的的方法，又称为反应型阻燃法。
1．1填料型阻燃在环氧树脂阻燃技术中，最常用的方法是使用填料型阻燃剂。
它与结构阻燃法相比，具有工艺简便、成本低廉、原料来源较为广泛、操作方便和阻燃效果较为明显等特点。
环氧树脂常用的填料型阻燃剂有卤化物、磷化物、水合氧化铝、铝酸钙和多磷酸铵等。
这些阻燃剂单独使用时就可达到较好的阻燃效果，若经过预处理或与其他阻燃剂配合使用则阻燃效果更佳。
如环氧树脂中加入的红磷，先用硅烷偶联剂或钛酸配包覆表面，然后再与A1（OH）3 并用，则阻燃效果更好。
全氯联苯和一氧化镍也是较好的复合阻燃剂。
表1、表2列出了几种加入具有协同阻燃作用的阻燃剂环氧树脂体系配方[1]结构型阻燃由结构型阻燃方法制备的环氧树脂体系的特点是环氧树脂分子结构中所含的阻燃元素不易迁移，不易渗出，具有优异和永久的阻燃性、良好的尺寸稳定性、热稳定性、氧化稳定性、水解稳定性以及很高的成炭率。
结构型阻燃方法一般可以分为4种：〔1〕用含阻燃结构的单体直接制备环氧树脂；(2)加入阻燃性固化剂；(3)用活性阻燃稀释剂与环氧树脂混合；〔4〕添加反应型阻燃剂制备阻燃环氧树脂用于直接制备阻燃环氧树脂的单体通常都是含卤元素的单体，如在环氧树脂缩聚反应中加入含卤的双酚A，然后与环氧氯丙烷进行反应，生成卤代环氧树脂。
表3是用双酚A和环氧氯丙烷制备阻燃环氧树脂体系的配方。
将表中原料在80℃下反应4h后，真空除去过量环氧氯丙烷，水洗后除去生成的氯化钠，即制得溴含量为24％的环氧树脂。
然后加入双氰胺和苄基二甲胺，经三辊机混炼，制成阻燃性环氧树脂体系加入阻燃性固化剂加入阻燃性固化剂，固化后的环氧树脂大分子中即含有阻燃结构，因此具有阻燃性。
33、环氧树脂无卤阻燃及其应用研究
分类号密级U D C北京理工大学硕士学位论文环氧树脂无卤阻燃及其应用研究熊燕兵导师姓名(职称)郝建薇（副教授） 答辩委员会主席 杨荣杰教授 申请学科门类工科论文答辩日期 2006年3月3日申请学位专业 材料学2006年 2 月 24 日摘 要环氧树脂由于其优良的物理机械性能、粘接性能、电绝缘性、耐化学药品性能等特点，已成为工业领域中不可缺少的基础材料。
普通环氧树脂的氧指数仅为20%左右，应用于电子电器作为印刷线路板（PCB）的基础树脂时，必须进行阻燃处理。
目前，阻燃环氧树脂普遍使用的是反应型四溴双酚A等含卤阻燃剂。
欧盟关于限制有害物质指令（RoHS）颁布之后，含溴阻燃剂的使用受到了冲击，无卤含磷阻燃体系的研究成为阻燃环氧树脂应用研究的热点。
为此，本文开展了如下研究工作： 1、研究了三种不同固化体系（m-PDA、DDM和MeTHPA）和添加型含氮含磷阻燃剂对双酚A环氧树脂阻燃性能和热分解行为的影响。
结果表明，含磷阻燃剂AP 462和AP 422对胺类固化体系阻燃效果显著，而含氮阻燃剂MPP和MC有利于提高树脂体系的热稳定性。
2、采用反应型阻燃剂9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）与双酚A环氧树脂反应，制备了含磷本质阻燃环氧树脂（EP-P）。
EP-P与添加型含磷阻燃环氧树脂EP-AP相比，具有良好的阻燃效率、阻燃持久性和热稳定性。
磷含量仅为1%时，树脂的LOI值可达33.6%，UL94垂直燃烧达到V-0级。
利用协同阻燃技术，将本质阻燃EP-P与添加型含氮阻燃剂MPP复配，可进一步提高阻燃效果。
3、将本质阻燃和纳米技术相结合，采用溶液共混法和原位插层法制备了纳米蒙脱土/含磷环氧树脂复合材料（EP-P-MMT）。
结果表明，EP-P-MMT中蒙脱土含量达到3%左右时，材料的阻燃性能和冲击性能最佳，LOI可达32.1%，UL94垂直燃烧达到V-0级，冲击强度比纯EP-P提高了50%。
阻燃环氧树脂用途
阻燃环氧树脂用途
阻燃环氧树脂是一种特殊的环氧树脂，具有阻燃性能，可以广泛应用于电子、电力、建筑、交通等领域。
在电子领域，阻燃环氧树脂可用于制造电路板、绝缘材料、封装材料等，其阻燃性能可以有效提高电子产品的安全性和可靠性。
在电力领域，阻燃环氧树脂可用于制造电力设备、电缆绝缘材料等，其阻燃性能可以有效提高电力设备的安全性和可靠性，降低火灾风险。
在建筑领域，阻燃环氧树脂可用于制造防火涂料、防火门等，其阻燃性能可以有效提高建筑物的防火等级，保障人员和财产安全。
在交通领域，阻燃环氧树脂可用于制造飞机、火车、汽车等交通工具的结构材料、内饰材料等，其阻燃性能可以有效提高交通工具的安全性和可靠性，保障乘客和货物的安全。
总之，阻燃环氧树脂具有广泛的用途，可以为各个领域的安全和可靠性提供有力的保障。
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双酚A型环氧树脂的牌号与性质表
环氧树脂的品种环氧树脂经历50多年的研制与发展，已经开发上百种规格的品种：一、缩水甘油基型环氧树脂:1．缩水甘油醚型环氧树脂1．1双酚A型环氧树脂：双酚A型环氧树脂是应用最广泛的树脂之一，占环氧树脂树脂总产量的90%。
在分子结构中含有羟基和醚键，固化过程进一步生成新的—OH和—O—，使固化物具有很高的内聚力和粘附力。
因此可以对金属、陶瓷、木材、水泥和塑料进行粘接。
另外，双酚A型环氧树脂属无毒树脂，其白鼠的最低口服致死量为LD50为11.4g/kg。
双酚A型环氧树脂的牌号与性质表1．2双酚S型环氧树脂双酚S型环氧树脂是由双酚S和过量环氧氯丙烷在碱性条件下缩聚得到的耐高温环氧树脂。
双酚S为浅黄色固体，由东北石化研究所研制，全名为“4，4‘—二羟基二苯双缩水甘油醚环氧树脂”，胺类、酸酐、咪唑均能固化双酚S，其固化物具有热变形温度高、热稳定性能好的特点。
这是因为分子中极性强的砜基—SO2—取代双酚A中的异丙基，提高了热稳定性；砜基改善了粘附力，增强了环氧基的开环活性。
1．3双酚F型环氧树脂双酚F型环氧树脂是由双酚F和过量环氧氯丙烷（1：10），在四甲基氯化铵和NaOH条件下，经醚化和闭环反应，缩聚而成的。
双酚F型环氧树脂的粘度低，可用于碳纤维复合材料、玻纤增强塑料以及地下油井的灌封材料。
1．4环氧化线型酚醛树脂环氧酚醛是由低分子量酚醛树脂与环氧氯丙烷在酸催化剂下缩合而成，兼有酚醛和双酚A型环氧树脂的优点。
按线型酚醛树脂分子量和发羟基含量不同，可以合成不同分子量和官能度的环氧酚醛，如甲酚线型酚醛树脂。
环氧酚醛高粘度半固体，平均官能度为 2.5－6.0，软化点≤28℃，环氧值0.53－0.57，在上海树脂厂和无锡树脂厂生产。
为改善工艺，添加低粘度的稀释剂，或与双酚A混合使用。
胺类、酸酐类和咪唑均能固化环氧酚醛。
在150℃以下固化环氧酚醛和双酚A型环氧树脂的热变形温度相近。
例如：1．5其他缩水甘油醚型环氧树脂A．1，1，2，2—四（对羟基苯基）乙烷四缩水甘油醚环氧树脂：（四酚基乙烷四缩水甘油醚环氧树脂）呈白色固体，熔点80℃，平均官能度3.2－3.5，环氧值为0.45－0.50。
溴／氮本质阻燃环氧树脂的热性能和阻燃性能研究
溴／氮本质阻燃环氧树脂的热性能和阻燃性能研究贾修伟;楚红英;刘治国【摘要】采用热分析仪、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、极限氧指数仪和综合垂直燃烧测定仪研究了反应型磷／氮阻燃剂聚N-（2，3，5，6-四溴对二亚甲基苯基）-N-乙基胺（BNFR）阻燃环氧树脂的热性能、阻燃性能、成烟性能等。
结果表明，BNFR分子通过参与固化反应而以化学键键合于固化树脂的立体网络结构之中，无迁移，通过改变固化树脂的热降解过程提高树脂的热稳定性能以及阻燃性能；BNFR分子结构中含有Br和N两种阻燃元素，气相和固相阻燃机理同时起作用，因此阻燃效率较高，环氧树脂中添加12％的BNFR可以使极限氧指数达到30％，600℃成炭量高于10％。
%Flame retardancy, thermal properties, and smoke suppression of epoxy resins treated with poly（N 2,3,5,6-tetrabromo-p-dimethyl phenyl）-ethylamine （BNFR） were investigated by means of thermogravimetric analysis, Fourier transform infrared （FTIR）, limited oxygen index, and comprehensive vertical flame detector. It showed that owing to participation in the curing reaction of epoxy compounds and hardeners, BNFR was covalently bonded in the hardened three- dimensional network, the leaching during processing cycle and usage periods was inhibited. BNFR had excellent flame retardant effectiveness. After adding 12 % BNFR, the limited oxygen index of conventional epoxy resins was 30 %, and the char residual ration reached to 10 % at 600 ℃.【期刊名称】《中国塑料》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】6页(P88-93)【关键词】低聚物;环氧树脂;反应型阻燃剂;阻燃性能;热性能【作者】贾修伟;楚红英;刘治国【作者单位】河南大学药学院河南省高校无机离子交换树脂工程中心,河南开封475004;黄河水利职业技术学院环境与化学工程系,河南开封475004;西华大学物理与化学学院,四川成都610039【正文语种】中文【中图分类】TQ323.5;TQ314.248环氧树脂的力学性能、化学性能、介电性能、黏结性能和耐候性能优良，在结构层压板（应用于飞机和机动车辆等）、电子电器（如印刷电路板、电子器件封装）、粘接、涂料、模塑、注塑等领域应用广泛；但是由于上述应用均与人们的日常生活以及重大资产密切相关，因此环氧树脂的易燃性成为阻碍其深层次应用的瓶颈，如何提高阻燃性能是拓展其应用空间的主要研究课题之一［1－2］。
环氧树脂的阻燃方法
环氧树脂的阻燃方法环氧树脂的阻燃方法一般可分为填料型与结构型2种。
填料型阻燃通常是指在环氧树脂中加入各种不参与固化反应的阻燃添加剂，使之获得阻燃性能的方法，又称为非反应型阻燃方法；结构型阻燃是指在环氧树脂中引入阻燃结构、达到阻燃目的的方法，又称为反应型阻燃法。
1．1填料型阻燃在环氧树脂阻燃技术中，最常用的方法是使用填料型阻燃剂。
它与结构阻燃法相比，具有工艺简便、成本低廉、原料来源较为广泛、操作方便和阻燃效果较为明显等特点。
环氧树脂常用的填料型阻燃剂有卤化物、磷化物、水合氧化铝、铝酸钙和多磷酸铵等。
这些阻燃剂单独使用时就可达到较好的阻燃效果，若经过预处理或与其他阻燃剂配合使用则阻燃效果更佳。
如环氧树脂中加入的红磷，先用硅烷偶联剂或钛酸配包覆表面，然后再与A1（OH）3 并用，则阻燃效果更好。
全氯联苯和一氧化镍也是较好的复合阻燃剂。
表1、表2列出了几种加入具有协同阻燃作用的阻燃剂环氧树脂体系配方[1]结构型阻燃由结构型阻燃方法制备的环氧树脂体系的特点是环氧树脂分子结构中所含的阻燃元素不易迁移，不易渗出，具有优异和永久的阻燃性、良好的尺寸稳定性、热稳定性、氧化稳定性、水解稳定性以及很高的成炭率。
结构型阻燃方法一般可以分为4种：〔1〕用含阻燃结构的单体直接制备环氧树脂；(2)加入阻燃性固化剂；(3)用活性阻燃稀释剂与环氧树脂混合；〔4〕添加反应型阻燃剂制备阻燃环氧树脂用于直接制备阻燃环氧树脂的单体通常都是含卤元素的单体，如在环氧树脂缩聚反应中加入含卤的双酚A，然后与环氧氯丙烷进行反应，生成卤代环氧树脂。
表3是用双酚A和环氧氯丙烷制备阻燃环氧树脂体系的配方。
将表中原料在80℃下反应4h后，真空除去过量环氧氯丙烷，水洗后除去生成的氯化钠，即制得溴含量为24％的环氧树脂。
然后加入双氰胺和苄基二甲胺，经三辊机混炼，制成阻燃性环氧树脂体系加入阻燃性固化剂加入阻燃性固化剂，固化后的环氧树脂大分子中即含有阻燃结构，因此具有阻燃性。
阻燃环氧树脂体系的研究进展
２环氧树脂体系阻燃剂的选用 ． 环氧树脂 的阻燃方法可分为填料 型和结 构型两种。前 者是 指在环 氧树脂中加入各种不参与固化反应的阻燃 添加剂 ，而使 之具有阻燃性 能的方法 ；后者是指在环氧树脂中引入 阻燃结构 、达到阻燃 目的的方 法。Leabharlann ２１卤 系阻 燃 剂 ．
卤系（ 溴系和氯系 ） 阻燃剂是应 用十分普遍 的一种 阻燃剂 ， 其添加 量相对 比较少 ， 且阻燃效率较高 ， 尤其是溴系阻燃剂－ 主要有四溴双酚 ｌ ｊ 。 Ａ、 十溴联苯醚、 四溴邻苯二甲酚酐 、 二溴新戊二醇等。但溴 系阻燃 剂存 在的严重缺点是使被 阻燃基材 的抗 紫外线稳定性 降低 ，燃烧时生成较 多的对 人体 以及环境有害 的烟 、 腐蚀性气体 和有毒气体 。１８ ９ ６年据瑞 士科学家报道 ， 多溴二苯 醚燃烧时 ， 生成有毒致癌 的多溴代二苯并 二恶 晚烷及二苯并呋喃 ， 对人类和环境存在着严重 的威胁 。 因此有关含 卤化 物的阻燃剂带来的环境安全 问题引起了人们广泛 的关注 。 目前 ，阻燃材料 中越来越 多的使用具有环境安全性 和使用安 全性 的无毒 、 无公害的无 机阻燃剂和有机磷 系阻燃剂 。 ２２纳 米 氢 氧化 铝 ． 氢 氧 化 铝 是 无 机 阻燃 剂 中最 主 要 的一 种 ， 消 耗 量 而言 ， 所 有 阻 就 在 燃剂 中稳居首位， 由于氢氧化铝低毒 ， 目前全球的耗量 占阻燃剂总耗量 的 ４ ％， ５ 占无机阻燃剂耗量的 ７ ％。因其抑烟 、 ０ 低腐蚀 ， 且价格低廉 ， 预 计在今后几年间 其用量的年平均增长速 度将高于所有其 他类阻燃剂１ ２ １ 。 目前所使用的氢氧化铝阻燃剂 的阻燃能力不强 ，其颗粒一般在微 米级 ， 需要高填充 ， 才具有阻燃性 ， 而且阻燃效率不高 ， 还会影响材料 的 物理机械性能。 了提高阻燃剂在树脂体系 中的分散性， 为 增加阻燃剂的 阻燃效果 ， 一般要求 阻燃剂 的颗粒越细越好【 引 。使用纳米级氢氧化铝阻 燃剂 ， 由于增强界面的相互作用 ， 可以更均匀的分散在 基体 树脂中 ， 从 而能更有效的改善共混料的力学性能 ， 其填充量将会大大减少 ， 阻燃效 率也会加倍提高。 氢氧化铝的精细化以及 Ａ Ｈ与阻燃剂的协 同效应 ， Ｔ 使其 由低效阻
阻燃型环氧树脂的燃烧数值模拟
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 7 期阻燃型环氧树脂的燃烧数值模拟单雪影1，张濛1，张家傅1，李玲玉2，宋艳2，李锦春2（1 常州大学安全科学与工程学院，江苏 常州 213164；2 常州大学材料科学与工程学院，江苏 常州 213164）摘要：作为热固性树脂，环氧树脂（EP ）化学结构决定了其易燃，且燃烧时伴随热量和烟气的释放，具有较大的火灾危险性。
本文工作首先制备阻燃型EP ，结合热重分析和锥形量热仪测试的数据进行材料燃烧数值模拟，对阻燃型EP 的火灾危险性进行分析。
热重分析的结果表明阻燃剂的加入增加了EP 的成炭量；锥形量热仪的分析结果显示阻燃剂的添加使EP 的点燃难度加大，热释放速率峰值、总热释放量、烟释放速率峰值和总烟释放量相较于纯EP 均有不同程度的降低，表明阻燃型EP 具有良好的阻燃性能。
材料燃烧数值模拟结果与仪器测试分析的结果相吻合，显示阻燃型EP 燃烧速率较为缓慢，热释放量和热传播速率、烟气比率和烟气流动速率明显低于纯EP ，因此阻燃型EP 材料的火安全性提高。
关键词：安全；数值模拟；复合材料；阻燃；火灾危险性中图分类号：X937 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）07-3413-07Numerical simulation of combustion of flame retardant epoxy resinSHAN Xueying 1，ZHANG Meng 1，ZHANG Jiafu 1，LI Lingyu 2，SONG Yan 2，LI Jinchun 2(1 School of Safety Science and Engineering, Changzhou University, Changzhou 213164, Jiangsu, China; 2 School ofMaterials Science and Engineering, Changzhou University Changzhou 213164, Jiangsu, China)Abstract: As a thermosetting resin, the chemical structure of epoxy resin (EP) determines its flammability and its combustion is accompanied by the release of heat and smoke, which has a big fire hazard problem. In this work, flame retardant EP was prepared firstly, then the fire hazard of the flameretardant EP was analyzed by the numerical simulation combined with the combustion test data, which were measured by the thermogravimetric analysis and cone calorimeter test. The results of thermogravimetric analysis showed that the addition of flame retardant improved the char formation of EP.The analysis results of cone calorimeter test indicated that the addition of flame retardant made EP ignition more difficult. The peak value of heat release rate, the total heat release, the peak value of smoke production rate and the total smoke production were decreased. Thus, flame retardant EP showed good flame retardancy. Consisting with the instrument test data, numerical simulation results of material combustion showed that the combustion rate of the flame retardant EP was relatively low. The heat release and heat transfer rate, the smoke production rate and smoke flow rate were significantly lower than those of pure EP. Therefore, the fire safety of the flame retardant EP materials was improved.Keywords: safety; numerical simulation; composites; flame retardant; fire hazard研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-1901收稿日期：2022-10-13；修改稿日期：2022-12-01。
耐高温及阻燃环氧树脂改性的研究进展
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
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热固性树脂
第 20 卷
苯( TMBP) 和柔性的双酚 A 环氧树脂 (D GEBA) 用 2 - 萘酚质量分数的提高呈线性增加 。例如试样 4
第 2 期
郝惠军等 : 耐高温及阻燃型环氧树脂改性的研究进展
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合成了一种含磷的环氧树脂 ( GDP) , 分别用不含磷 的胺类固化剂和含磷的新型芳香的或聚氧乙烯胺固 化剂固化 , 在含磷率达到 6119 %时 , 850 ℃残碳率 将近 30 % , 氧指数达到 32 。 3 硅 、磷 、胺协同改性
通常用聚酰亚胺或酰亚胺化合物添加进环氧基 体 , 或用来作固化剂 , 以提高环氧树脂的热稳定性 和阻燃性 。但是 Chuan2Shao Wu 等人[12 ] 第一次采 用三苯基膦和甲乙酮作催化剂和溶剂使带羟基的马 来酰亚胺与环氧基进行简单的加成反应 , 得到互穿 网络结构 。马来酰亚胺改性后的环氧固化物玻璃化 转变温度从 369 ℃提高到 381～386 ℃, N2 氛中 800 ℃残碳率最高可达 2713 % , LO I 值可达 2915 。
研究表明 , 硅和磷在阻燃行为中有协同增强效 应 。另一方面 , 把氮引入磷阻燃体系中可使 LO I 值提高 。这些物质的协同作用使成本降低 , 不但提 高了热稳定性 , 而且增加了阻燃效率 。
Chin2L uns Chians 等人[4 ]用双酚 A 和四乙氧基 硅烷通过溶液 —凝胶过程合成一种有机 —无机混合 物 。溶胶 —凝胶法能成功地把硅和磷与环氧交联网 络结合在一起 , 从而提高其阻燃性能 。改性后的环 氧树脂体系起始失重温度降低 (含磷组分分解) , 但 是氮氛下高温残碳率增加明显 , 在 600 ℃和 800 ℃ 时分 别 为 36 % 和 31 % ( 未 改 性 的 只 有 19 % 和 1418 %) , LO I 值从 24 提高到 32 。
阻燃环氧树脂规格
阻燃环氧树脂规格
阻燃环氧树脂规格
阻燃环氧树脂规格
阻燃环氧树脂是一种具有良好阻燃性能的环氧树脂，其规格通常包括以下方面：
1. 固含量：阻燃环氧树脂的固含量是指其固体成分所占的百分比，通常在40%~60%之间。
2. 阻燃等级：阻燃环氧树脂的阻燃等级是指其在火灾中的防火性能，一般根据国际标准UL94分为V-0、V-1、V-2三个等级，其中V-0等级防火性能最好。
3. 用途：阻燃环氧树脂的用途涵盖了广泛的领域，如电子电器、航空航天、建筑装饰等。
因此，在选择阻燃环氧树脂规格时需要根据具体用途进行选择。
4. 包装：阻燃环氧树脂的包装形式通常有桶装、罐装等，常见包装规格为5kg/桶、20kg/桶等。
总之，选择合适的阻燃环氧树脂规格需要结合具体用途和要求进行综合考虑，以保证其良好的防火性能和使用效果。
- 1 -。
(精选)《阻燃环氧树脂》PPT课件
O PO
CH2 CH CH2 OH O
Sr=
S
O
H
H
N Sr N +
H
H
A Ar B
+ A Ar A
AH
Ar
N Sr
BH
H
HA Ar AH
HA Ar B
N Sr N
N Sr N
HA Ar AH N
HA Ar AH N Sr
B Ar AH
H
AH
Ar B Ar
HA N
AH N Sr
HA Ar AH
HA
Ar HA N HA Ar B
13
•北京工商大学
14
•北京工商大学
封装材料
15
•北京工商大学
封装材料
• 环氧树脂封装材料，是由主剂，固化剂和光扩散 剂三部份组成，其主要成分为电子级、低粘度环 氧树脂（Epoxy散性填料（Filler）。
• 用于LED灯和点阵发光元件的封装。 • 性能要求：在常温时混合物粘度低，可使用期长，
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•北京工商大学
实验室固化步骤
• 将含磷环氧树脂(1%含磷质量分数)的样品240g放入 250mL烧杯，在烘箱中加热至180 oC，然后称取DDS 67.9g，搅拌下加入环氧树脂中，搅拌均匀，继续加热至 DDS与环氧树脂完全混融，搅拌均匀，将混合物放入烘箱， 抽真空至0.095mpa，待抽尽液体中的气泡后，去除真空。 然后，放入烘箱，控制烘箱温度在140~150 oC之间，预 固化2小时，再将温度升高至180 oC，固化4小时。
减缓生成挥发性可燃物的聚合物的热分解和氧化分解，且生成的炭层又可 将聚合物封闭，阻止可燃性气体逸出和进入火焰区。 • 三卤化锑在燃烧区内发生分解，可捕获气相中维持燃烧链式反应的活泼自 由基，改变气相中的反应模式，减少反应放热量而使火焰淬灭。
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CHO
CHO
O P O CH OH
O O N P O O P N N P O O
•北京工商大学
溴化环氧树脂
• 是近年发展起来的一种新型环氧树脂； • 具有一般环氧树脂的优良的电气绝缘性和 粘接性； • 还具有优异的自阻燃性； • 广泛用于各种阻燃电子元件上。
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溴化环氧树脂阻燃原理
• • • • 三卤化锑蒸气能较长时间停留在燃烧区，可稀释可燃性气体，且三卤化锑 蒸汽密度较大，覆盖在聚合物表面可隔热、隔氧。 卤氧化物的分解为吸热反应，可有效的降低聚合物的温度和分解速度。 液态及固态三卤化锑微粒的表面效应可降低火焰能量。 在火焰下层的固态或熔融态聚合物中，三卤化锑能促进成炭反应，而相对 减缓生成挥发性可燃物的聚合物的热分解和氧化分解，且生成的炭层又可 将聚合物封闭，阻止可燃性气体逸出和进入火焰区。 • 三卤化锑在燃烧区内发生分解，可捕获气相中维持燃烧链式反应的活泼自 由基，改变气相中的反应模式，减少反应放热量而使火焰淬灭。
•北京工商大学
含磷型环氧树脂阻燃作用机理
• • 其阻燃作用机理包括凝聚相阻燃机理和气相阻燃机理。 当该种环氧树脂被引燃时，其分解产生磷的含氧酸，这类酸能催化含羟基化 合物发生吸热脱水成碳反应，生成水和焦炭，含羟基化合物炭化的结果是在 其表面生成石墨状焦炭层，该炭层难燃、隔热、隔氧。 由于焦炭层的导热性差，使传递至基材的热量减少，基材热分解减缓。 羟基化合物的脱水系吸热反应，且脱水形成的水蒸汽又能稀释大气中的氧气 及可燃性气体的浓度，有助于中断燃烧。 磷酸还可以进一步脱水酯化形成聚磷酸，聚磷酸为玻璃状熔融体，覆盖于燃 烧物体表面，阻止氧气接近及挥发性物质释放来阻止燃烧。 在气相，该材料分解产生PO•游离基，它可捕获H•游离基及HO•游离基致使 火焰中的H•及HO•浓度大大下降，从而起到抑制燃烧链式反应的作用。
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环氧树脂热分析图（虚线DGEBA ，实线环氧树脂P1%，P2%，P3%）
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含磷环氧树脂的固化
O A= CH2 CH CH2 B= O P O
CH2 CH CH2 OH CH3 Ar = O C CH3 O Sr= O S O
H N H Sr N
H + H H N Sr N H HA N B Ar AH Sr N H A Ar AH Ar B Ar AH N AH Sr N HA Ar B H A Ar AH N Sr N HA Ar HA HA Ar B A Ar B + A Ar A
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环氧树脂结构—性能
CH3 C CH3 H O CH2 C CH2 OH
H2C O
O
n
粘接性
耐腐蚀性
耐热性和刚性 CH3 C CH3
粘接性
O
O CH2 O
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环氧树脂结构—性能
• ①粘结强度高，尤其是环氧基团能与固化剂作用交联生成 大分子，具有很强的内聚力； • ②收缩率低，环氧树脂的固化交联主要是通过开环作用， 派生出部分羟基，它们的氢键缔合作用使分子排列紧密； • ③优良的电绝缘性； • ④稳定性好，固化后的环氧树脂主链是醚键和苯环，三维 交联结构致密又封闭，因此它耐酸、耐碱及多种介质； • ⑤机械强度高； • ⑥良好的加工性。 • 缺点：耐候性差，在紫外线照射下会降解，造成性能下降； 冲击强度低等。
•北京工商大学
•北京工商大学
含磷环氧树脂固化产物燃烧性能
样品编号 1 2 3 P1%/DDS P2%/DDS P3%/DDS
LOI 29.6 30.3 30.8
UL-94 V-1 V-0 V-0
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新型添加型环氧树脂
OHC OHC Cl Cl N P P Cl + Cl HO N N P Cl Cl Actone CHO Na2CO3 O O N P P O O N N P O O OHC CHO HAC
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反应型环氧树脂阻燃方法
• • • • • (l)用含阻燃结构的单体直接制备环氧树脂； (2)加入阻燃性固化剂； (3)用活化阻燃稀释剂与环氧树脂混合； (4)添加反应型阻燃剂。 对于不同的环氧树脂，可单独地采用适宜 的方法，或几种方法配合使用，使其在保 证其它使用性能的同时达到最佳的阻燃性 能。
北京工商大学
Beijing Technology and Business University
阻燃环氧树脂
•材料科学与工程系
引言
• 环氧树脂具有优良的物理机械性能、电绝 缘性能、耐药品性能和粘结性能； • 可以作为涂料、浇铸料、模压料、胶粘剂、 层压材料以直接或间接使用。 • 飞机、航天器中的复合材料、大规模集成 电路的封装材料、发电机的绝缘材料、钢 铁和木材的涂料、机械土木建筑用的胶粘 剂、乃至食品罐头内壁涂层和金属抗蚀电 泳涂装等都大量使用环氧树脂。
制备方法
• 将DOPO与环氧树脂E-51按比例（分别为含磷质量分数 1%，2%，3%）加入四口烧瓶，安装好聚四氟搅拌装置， 用油浴加热，搅拌升温至125 oC，反应8小时，停止加热， 得到产品。
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0.40
0.38
环环 环
0.36
0.34
0.32
0.30 0 2 4 6 8
反 反反 反 /小反
•
•
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国内概况
• 我国环氧树脂工业化始于1958年，至今已有50余年的生产历史。 • 2008年国内环氧树脂生产能力已达120万吨，全年新增产能25万吨， 同比增长20%左右。 • 目前我国环氧树脂生产厂商已达200多家，但产能在0.5万吨/年以上 的厂商却只有十几家，如广东汽巴高分子化工有限公司、安徽黄山、 巴陵石化公司、无锡树脂厂、无锡迪爱生环氧树脂公司、江苏三木集 团公司等。 • 目前各地拟在建环氧树脂产能为55万吨/年，预计2010年我国环氧树 脂产能将达到140万吨/年，占全球总产能的50%以上，届时我国将成 全球最大的环氧树脂生产国。
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环氧树脂的国际概况
• • 自1947年在美国实现工业化以来，己有50多年的生产历史。 目前全球环氧树脂生产和消费主要集中在西欧、美国和日本。2005年全球(不 包括我国)环氧树脂产能为180万吨，消费量为120万吨，其中西欧、美国和日 本的产能、消费量合计分别超过120万吨和80万吨，占全球总量的2/3。 世界主要的环氧树脂生产企业为Resolution公司、陶氏化学和Vantico公司， Resolution Vantico 产能分别为41.5万吨/年、23.9万吨/年和23.5万吨/年，以上3家公司的合计产 能占全球总产能的56%。此外，日本东都化成公司、大日本油墨公司、日本 环氧树脂制造公司以及韩国国部化学(与日本东都化成合资)等公司的产能也占 有较大比重。 双酚A型环氧树脂占环氧树脂总消费量的80%以上，其次是溴化双酚A型和酚 醛型环氧树脂，其他各种专用环氧树脂消费量相对较小，但近年增长较快。
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覆铜板等级
• • • • • • • • • • • • • • FR-1 ──酚醛棉纸，这基材通称电木板（比FR-2较高经济性） FR-2 ──酚醛棉纸， FR-3 ──棉纸（Cotton paper）、环氧树脂 FR-4 ──玻璃布（Woven glass）、环氧树脂 FR-5 ──玻璃布、环氧树脂 FR-6 ──毛面玻璃、聚酯 G-10 ──玻璃布、环氧树脂 CEM-1 ──棉纸、环氧树脂（阻燃） CEM-2 ──棉纸、环氧树脂（非阻燃） CEM-3 ──玻璃布、环氧树脂 CEM-4 ──玻璃布、环氧树脂 CEM-5 ──玻璃布、多元酯 AIN ──氮化铝 SIC ──碳化硅
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阻燃环氧树脂应用领域
• 覆铜板------电子电器基板 • 封装材料------显示、发光、太阳能光伏产 业 • 粘结剂
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覆铜板
• 覆铜板：将补强材料浸以树脂，一面或两面覆以铜箔，经 热压而成的一种板状材料，称为覆铜箔层压板。 • 它是做PCB的基本材料，常叫基材。 当它用于多层板生 产时，也叫芯板（CORE）
Br OH O CH2 CH CH2 Cl Br
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Br OH Cl CH2 CH CH2 O Br CH3 C CH3
Br OH O CH2 CH CH2 Cl Br NaOH TBCA
Br O CH2 CH CH2 CH3 O Br C CH3
Br OH O CH2 CH CH2 Cl Br NaOH TBCA
Br O CH2 CH CH2 CH3 O Br C CH3
Br O O CH2 CH CH2 Br
•北京工商大学
磷系阻燃环氧树脂
• 含磷环氧树脂的优点 • 在使用溴化环氧树脂作为阻燃材料时，溴含量要达到16%，使材料具 有较为优异的阻燃性质，而含磷环氧树脂则只需2%就可使材料具有 同等优异的阻燃性能； • 玻璃化转变温度更高，更适于电路板上的半导体件的焊接操作； • 卤素环氧树脂在燃烧时产生大量的烟雾、有毒和腐蚀性气体，而含磷 环氧树脂在燃烧过程生成磷酸、聚磷酸和水蒸气，无大量烟雾和有毒 气体产生，所以含磷环氧树脂在使用时更为环保。 • 种阻燃材料拥有高玻璃转移温度、低应力、耐锡焊、高粘结性、低介 电常数、无毒且阻燃性能优异等特点。
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环氧树脂阻燃方法
• 环氧树脂达到阻燃有两种方法，一般可分为“添 加型”和“反应型”两种。 • 由于“添加型”的环氧树脂与阻燃剂之间没有化 学键的作用，导致阻燃效率低、加工和使用中会 迁移、热性能和机械性能降低等缺点，但与反应 型阻燃方法相比，具有工艺简便、成本低廉、原 料来源较为广泛和操作方便等特点。 • 而“反应型”在达到优异的阻燃效果的同时，可 以保持树脂原有的热力学性能， 如玻璃化转变温 度，力学机械性能等。