本發(fā)明涉及一種固化劑及其制備方法，特別是涉及一種苯基膦酰二氯與間苯二甲胺環(huán)氧樹脂固化劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

環(huán)氧樹脂是一種應(yīng)用十分廣泛的高聚物，廣泛的應(yīng)用于鑄造、涂料、膠粘劑及復(fù)合材料中，顯示出了優(yōu)良力學(xué)性能及電學(xué)性能。盡管如此，它們的易燃性限制了其在電子(印制電路板，電子封裝等)和運(yùn)輸方面(汽車，火車和飛機(jī))的應(yīng)用。因此阻燃型環(huán)氧樹脂的發(fā)展對于拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域具有十分重要的作用。

目前，許多技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于環(huán)氧樹脂的阻燃技術(shù)，其中鹵系阻燃劑因其優(yōu)秀的阻燃效果被廣泛應(yīng)用于環(huán)氧樹脂的阻燃，但由于含鹵環(huán)氧樹脂在燃燒過程中會產(chǎn)生許多有毒和腐蝕性氣體，不止對人體產(chǎn)生巨大傷害，還導(dǎo)致使用鹵系阻燃劑的產(chǎn)品無法回收再利用或者徹底銷毀，造成了無法彌補(bǔ)的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。因此，無鹵阻燃劑的研究對環(huán)氧樹脂的的未來發(fā)展有重要意義。

環(huán)氧樹脂的阻燃研究的方向日益趨向于無鹵化。如何取代鹵素，研制高效、低毒、低煙的無鹵環(huán)保型阻燃劑及新型阻燃環(huán)氧樹脂材料成為了國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點。

許多技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于環(huán)氧樹脂的阻燃。傳統(tǒng)的添加型阻燃劑由于存在與基體的相容性差，易遷移，且會對基體的力學(xué)性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響，雖然有研究表明石墨烯，碳納米管等作為添加型填料會在阻燃的同時不破壞其機(jī)械性，但由納米級添加劑價格昂貴，限制了其廣泛的應(yīng)用。因此，可以與環(huán)氧樹脂進(jìn)行反應(yīng)，以化學(xué)鍵的形式接入到環(huán)氧樹脂中，對環(huán)氧樹脂的力學(xué)性能的影響較小或增強(qiáng)環(huán)氧樹脂的力學(xué)性能的反應(yīng)型阻燃固化劑就顯出了巨大的優(yōu)勢。此外除了能夠克服添加型阻燃劑帶來的力學(xué)性能降低的問題，同時可以顯著增加環(huán)氧樹脂的阻燃性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種苯基膦酰二氯與間苯二甲胺環(huán)氧樹脂固化劑及其制備方法，固化劑含有磷、氮兩種阻燃元素，既可以參與環(huán)氧樹脂的固化，同時，具有阻燃效率高和無鹵、低煙、低毒等特點，不但能減少添加劑用量還可以減少其燃燒時有毒氣體和腐蝕性氣體的產(chǎn)生，符合當(dāng)代環(huán)保要求。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種苯基膦酰二氯與間苯二甲胺環(huán)氧樹脂固化劑，所述的磷、氮環(huán)氧樹脂阻燃固化劑制備原料包括：苯基膦酰二氯與間苯二甲胺，該阻燃固化劑具有以下結(jié)構(gòu)：

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一種苯基膦酰二氯與間苯二甲胺環(huán)氧樹脂固化劑制備方法，該阻燃固化劑的制備方法一步即可完成，將苯基膦酰二氯與間苯二甲胺在惰性氣體導(dǎo)入下攪拌反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗滌、干燥處理，得白色固體。

上述過程用化學(xué)反應(yīng)式表示為：

。

所述的一種苯基膦酰二氯與間苯二甲胺環(huán)氧樹脂固化劑制備方法，在合成磷、氮阻燃固化劑中，苯基膦酰二氯和間苯二甲胺投料摩爾比為1:2.5到1:3.5；所用溶劑為N,N’-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、1,2二氯乙烷中的一種或其任意比例的混合物。

所述的一種苯基膦酰二氯與間苯二甲胺環(huán)氧樹脂固化劑制備方法，在合成磷、氮阻燃固化劑中，反應(yīng)溫度控制在20~40℃；反應(yīng)時間為6~8h。

所述的一種苯基膦酰二氯與間苯二甲胺環(huán)氧樹脂固化劑制備方法，在合成磷、氮阻燃固化劑中，所用惰性氣體為氮?dú)?、氬氣或氦氣中的一種。

所述的一種苯基膦酰二氯與間苯二甲胺環(huán)氧樹脂固化劑制備方法，在合成磷、氮阻燃固化劑中，洗滌溶劑為二氯甲烷。

所述的一種苯基膦酰二氯與間苯二甲胺環(huán)氧樹脂固化劑制備方法，在合成磷、氮阻燃固化劑中，干燥溫度為50~70℃。

本發(fā)明的優(yōu)點與效果是：

1.本發(fā)明提供的一種含磷、氮環(huán)氧樹脂固化劑，既可以作為一種環(huán)氧樹脂的固化劑，又具阻燃效果，同時固化物的力學(xué)性能良好。

2、本發(fā)明提供的一種含磷、氮環(huán)氧樹脂固化劑，具有低毒、高效環(huán)保的優(yōu)點，有利于可持續(xù)發(fā)展。

3、本發(fā)明提供的制備方法簡單，條件溫和，易于控制，所得的產(chǎn)品純度高，后處理方便。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實施例1：

在裝有冷凝管、氮?dú)鈱?dǎo)管，溫度計和磁力攪拌的250ml三口瓶中加入DCPPO19.498g(0.1mol)，1,2二氯乙烷100ml和DMF10ml作溶劑，準(zhǔn)確量取MXDA 40.850g(0.3mol)、1,2二氯乙烷10ml加入到恒壓滴液漏斗中，控制滴加速率，2h內(nèi)滴加完畢，在20℃下氮?dú)獗Ｗo(hù)反應(yīng)6h結(jié)束。產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗滌，然后在60℃真空干燥箱干燥12h，得到白色固體粉末。

實施例2：

在裝有冷凝管、氮?dú)鈱?dǎo)管，溫度計和磁力攪拌的250ml三口瓶中加入DCPPO19.498g(0.1mol)，二氯甲烷110ml作溶劑，準(zhǔn)確量取MXDA 40.850g(0.3mol)，控制滴加速率，2h內(nèi)滴加完畢，在20℃下氮?dú)獗Ｗo(hù)反應(yīng)6h結(jié)束。產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗滌，然后在60℃真空干燥箱干燥12h，得到白色固體粉末。

實施例3

在裝有冷凝管、氮?dú)鈱?dǎo)管，溫度計和磁力攪拌的250ml三口瓶中加入DCPPO19.498g(0.1mol)，二氯甲烷110ml作溶劑，準(zhǔn)確量取MXDA 47.659g(0.35mol)，控制滴加速率，2h內(nèi)滴加完畢，在20℃下氮?dú)獗Ｗo(hù)反應(yīng)6h結(jié)束。產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗滌，然后在60℃真空干燥箱干燥12h，得到白色固體粉末。