本發明專利技術公開了阻燃性化合物、阻燃性環氧樹脂及阻燃性組合物。該阻燃性化合物分子結構中帶有磷腈基團，所述磷腈基團由至少50wt％的環三磷腈基團、至多30wt％的鏈狀磷腈基團和至多45wt％環四以上磷腈基團所組成，所述環三磷腈基團帶有由三個磷氮原子所構成的磷氮環，所述鏈狀磷腈基團帶有由至多二個磷氮原子所構成的磷氮鏈，所述環四以上磷腈基團帶有由至少四個磷氮原子所構成的磷氮環，由此使得該阻燃性化合物具有良好的阻燃性，其固化物具有良好的耐熱性、耐水性、黏結性和機械性能、電性能，是一種還具有較大的經濟性及環保友好型的阻燃物質。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及阻燃物質的
，尤其涉及阻燃性化合物、阻燃性環氧樹脂及阻 燃性組合物。
技術介紹
以手機、電腦、攝像機、電子游戲機為代表的電子產品、以空調、冰箱、電視影像、音 響用品等為代表的家用、辦公電器產品以及其他領域使用的各種產品，為了安全，很大部分 的產品都要求其具備不同程度的阻燃性能。 為了使產品達到所要求的阻燃性能或等級，傳統的技術常常使用向材料體系中添 加如氫氧化鋁水合物、氫氧化鎂水合物等含有結晶水的金屬氫氧化物等類的無機阻燃物 質、和向體系材料中添加如溴化雙酚A、溴化雙酚A型環氧樹脂等含溴量比較高的或含鹵素 量比較高的有機化學物質，為了提高這些含有鹵素的有機化學物質的阻燃性，還常常在體 系中再加入如三氧化二銻等對環境不友好的無機化學阻燃劑物質。 由于使用含鹵素的阻燃物質，其燃燒時會產生無降解性或難降解的有毒物質如二 惡英類有機鹵素化學物質污染環境、影響人類及動物健康。出于保護環境的目的，使用含磷、含氮等不含鹵素的化合物代替含鹵素化合物作 為阻燃劑，特別是在電子、電氣、電器產業上，采用具有反應性的單官能（一個分子中只有 一個活性反應基團）9, 10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物以下簡稱D0P0)，更多的 是采用D0P0的衍生化合物作為阻燃成分，添加或不添加氫氧化鋁水合物、氫氧化鎂水合物 達到阻燃的效果。 在電子領域，通常使用D0P0與線性酚醛型環氧樹脂、鄰甲基酚醛環氧樹脂、雙酚A 酚醛型環氧樹脂等高成本、多官能環氧樹脂與D0P0反應的生成物（簡稱D0P0環氧樹脂） 廣泛應用作為覆銅板用途的環氧樹脂材料。 這些使用D0P0環氧樹脂所制造的覆銅板，具有良好的阻燃性能，但黏結性、耐熱 性、加工性等存在不少的缺陷，不適合制造現代通信需要的高多層、高可靠性、高黏結性、良 好的加工性能的需要，以及由于高成本的原因，不利于普及到如手機等要求低成本的消費 電子等民用品領域。 隨著電子產業向短、小、薄、高多層化、高可靠性要求的進一步提高、民用消費電子 的普及使用以及越來越嚴峻的環境污染的壓力等因素的要求，市場迫切需要材料具有良好 的阻燃性、耐熱性、良好的機械性能的阻燃性物質。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術一方面提供一種具有良好阻燃性、耐熱性、良好的機械性能的阻 燃化合物。 -種阻燃性化合物，其特征在于，其分子結構中帶有磷腈基團，所述磷腈基團由至 少50wt%的環三磷腈基團、至多30wt%的鏈狀磷腈基團和至多45wt%環四以上磷腈基團 所組成，所述環三磷腈基團帶有由三個磷氮原子所構成的磷氮環，所述鏈狀磷腈基團帶有 由至多二個磷氮原子所構成的磷氮鏈，所述環四以上磷腈基團帶有由至少四個磷氮原子所 構成的磷氮環。 上述阻燃性化合物中，若環三磷腈基團含量小于50wt%，例如48 %、46 %、43 %、 40%、37%、33%、30%、28%、25%、20%或15%，或者鏈狀磷腈基團多于3(^%，例如 35 %、40 %、45 %、48 %、50 %、52 %、55 %或58 %，則與環氧樹脂反應后的生成物在使用中將 會損害耐熱性、耐水性和機械性能等必須性能。 其中，所述環四以上磷腈基團的含量至多占磷腈基團總質量的45%。若超過該含 量，則與環氧樹脂反應后的生成物在使用中將有可能因粘度過大、使用不便，以及因分子量 過大而使其性能受到損害等不良結果。 阻燃性化合物的分子結構還可以帶有活性氫原子，例如羥基（酚羥基或脂肪羥 基）或氨基。活性氫基可與氯化物發生取代反應，可作為與環氧樹脂反應的活性位點。 進一步地，阻燃性化合物具有如式I所示的分子結構： 式I中，Μ表示磷腈基團；Mr表示取代或非鹵素取代的芳基，R表示惰性親核基團， a為大于等于0的整數，例如0、1、2、3、4、5、6或7，b為大于或等于1的整數，例如2、3、4、5、 6、7或8，n為大于或等于零的整數，例如0、1、2、3、4、5、6或7，c為大于等于0的整數，例如 0、1、2、3、4、5、6 或 7〇 其中，在本專利技術中，Μ上取代基個數之和等于Μ基團中磷原子的2倍，也就是說Μ上 不含氯原子了，都取代掉。 優選地，環三磷腈基團結構為： 環四以上磷腈基團結構為： 其中，x大于等于4。 應當交代的是，在上述結構式的表示中，所出現符號 僅僅是對"環狀" η結構的一種示意 中ρ原子上連接的鍵僅代表三者中取代基取代發生在 Ρ原子上，不可理觶為甲基的表不。 本專利技術所使用的術語"取代的"是指指定原子上的任何一個或多個氫原子被選自 指定組的取代基取代，條件是所述指定原子不超過正常價態，并且取代的結果是產生穩定 的化合物。當取代基是氧代基團或酮基（即=〇)時，那么原子上的2個氫原子被取代。酮 取代基在芳香環上不存在。"穩定的化合物"是指能夠足夠強健地從反應混合物中分離至有 效的純度并配制成有效的化合物。 在本專利技術中，所述Mr表示取代或者非鹵素取代的芳基。 所述芳基指，芳香環衍生出的取代基，包括"共輒的"或多環體系，其實例 包括苯基、芐基、1，2, 3, 4-四氫萘基 -或._等。苯基的實例包括聯苯基、三聯苯基、苯甲基、苯乙基或苯丙基等。 在本專利技術中，所述親核試劑即指，可以與鹵代磷腈發生親核取代反應的親核試劑。 在親核取代反應過程中，親核試劑脫去離去基團，親核基團進攻鹵代磷腈中的鹵素原子，親 核基團和Μ相連。例如，當采用甲醇CH 30H作為親核試劑與鹵代磷腈發生親核取代反應時， CH30H脫去H+，甲氧基CH 30-取代鹵代磷腈中的鹵素原子，與磷腈中的-P相連，此時R即為 CH30-〇 在本專利技術中，所述R為惰性親核基團。所述"惰性親核基團"是指，一種官能團，其 不帶有活性基團，它不容易地或以一個實際的速度在常規的有機合成的條件下進行反應， 其為親核試劑與氯代磷腈化合物親核取代反應后剩下的不含一般常識性反應的官能團。 優選地，所述親核基團R獨立地選自-ORp 中的任意一種或者至少兩種的組合； &和R 13獨立地為取代或未取代的直鏈烷基或支鏈烷基、取代或未取代的環烷基、 取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的環烷氧基、取代或未取代 的芳烷氧基、取代或未取代的烷基芳氧基、取代或未取代的碳酸酯基、取代或未取代的磺酸 酯基、取代或未取代的膦酸酯基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的雜芳基中的任意 一種，r 3、&和r5均獨立地為取代或未取代的直鏈烷基或支鏈烷基、取代或未取代的環烷 基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的環烷氧基、取代或未 取代的芳烷氧基、取代或未取代的烷基芳氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜芳 基中的任意一種，r 6為取代或未取代的直鏈烷基或支鏈烷基、取代或未取代的環烷基、取代 或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的環烷氧基、取代或未取代的芳 烷氧基、取代或未取代的烷基芳氧基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的雜芳基中的 任意一種，R n和R12均獨立地為取代或未取代的直鏈烷基或支鏈烷基、取代或未取代的環烷 基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的環烷氧基、取代或未 取代的芳烷氧基、取代或未取代的烷基芳氧基、取代或未取代的芳基或本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種阻燃性化合物，其特征在于，其分子結構中帶有磷腈基團，所述磷腈基團由至少50wt％的環三磷腈基團、至多30wt％的鏈狀磷腈基團和至多45wt％環四以上磷腈基團所組成，所述環三磷腈基團帶有由三個磷氮原子所構成的磷氮環，所述鏈狀磷腈基團帶有由至多二個磷氮原子所構成的磷氮鏈，所述環四以上磷腈基團帶有由至少四個磷氮原子所構成的磷氮環。
【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：潘慶崇，
申請(專利權)人：廣東廣山新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44
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