一种环保阻燃型光敏树脂材料及其制备方法

专利类型 发明授权 法律事件 公开; 实质审查; 授权;
专利有效性 有效专利 当前状态 授权
申请号 CN202410812246.2 申请日 2024-06-21
公开(公告)号 CN118515824B 公开(公告)日 2025-04-25
申请人 深圳永昌和科技有限公司; 申请人类型 企业
发明人 肖国悦; 林世妥; 陈盛贵; 李耀棠; 冯剑峰; 练胜思; 第一发明人 肖国悦
权利人 深圳永昌和科技有限公司 权利人类型 企业
当前权利人 深圳永昌和科技有限公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份:广东省 城市 当前专利权人所在城市:广东省深圳市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:广东省深圳市宝安区福永街道怀德社区广深路福永段73号怀德国际大厦1001 邮编 当前专利权人邮编:518000
主IPC国际分类 C08F283/10 所有IPC国际分类 C08F283/10C08F220/20C08F2/48B33Y70/00
专利引用数量 2 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 9 专利文献类型 B
专利代理机构 北京鼎德宝专利代理事务所 专利代理人 潘灿标;
摘要 本 发明 涉及光敏 树脂 技术领域,具体为一种环保阻燃型光敏树脂材料及其制备方法;本发明为了提升光敏树脂的环保性能,本发明使用了丁香酚作为原料,将其与甲 醛 混合,从而制备得到了带有亚甲基以及两个烯 烃 基团的丁香酚二烯化合物;并且在这一 基础 上,本发明还制备带有大量磷 硅 元素和二苯甲 酮 基团的二苯甲酮磷硅中间体,在紫外光照射下将其接枝到丁香酚二烯化合物中,并对其进行环 氧 化处理,从而制备得到了带有阻燃功能的环保阻燃型 环氧树脂 ,将其添加进光敏树脂中,可以有效减少石油化工类原料的使用,提升了原料的环保性能。
权利要求

1.一种环保阻燃型光敏树脂材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1. 制备环保阻燃型环树脂;
S11. 将丁香酚与85wt%的磷酸混合,混合15‑30min后,将混合体系升温至50‑55℃,保温反应30min后,向其中滴加甲溶液,滴加时长为1‑2h,滴加结束后,升温至88‑95℃,保温反应5‑8h后,旋蒸去除多余溶剂后,使用去离子水洗涤沉淀2‑5次后,将剩余产物分散至甲苯中重结晶,过滤干燥,得到丁香酚二烯化合物;
S12. 将三甲基三氢环三氧烷与DMF混合,超声震荡分散10‑15min后,加入雷尼镍,继续混合1‑3min后,冷却至5‑10℃后,向其中滴加双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯,滴加时长为
1‑2h,滴加结束后,升温至75‑85℃,回流反应2‑12h后,旋蒸去除多余溶剂,使用温度为2‑4℃的盐酸溶液洗涤沉淀后,将沉淀再次使用DMF洗涤2‑3次后,真空干燥至恒重,得到磷硅中间体;
S13. 将步骤S12制备得到的磷硅中间体分散至DMF中,超声震荡混合30‑45min后,冷却至5‑10℃,备用;
将L‑赖酸二异氰酸酯分散至纯净的DMF中,搅拌混合15‑30min后,冷却至5‑15℃,向其中滴加溶有磷硅中间体的DMF分散液,滴加时长为1‑2h,滴加结束后,升温至85‑92℃,搅拌反应2‑4h后,冷却至45‑50℃,加入4‑氨基二苯甲,继续搅拌反应1‑4h后,旋蒸去除多余溶剂,得到二苯甲酮磷硅中间体;
S14. 将丁香酚二烯化合物分散至DMF中,搅拌分散1‑2h后,加入二苯甲酮磷硅中间体,继续混合0.5‑1h后,对反应体系进行紫外照射交联15‑45min后,向其中加入间氯过氧苯甲酸,继续搅拌反应24‑48h后,旋蒸多余溶剂后,使用去离子水洗涤沉淀3‑5次后,将沉淀与环氧氯丙烷混合,搅拌混合30‑45min后,加入四丁基溴化铵,继续混合1‑2h后,升温至85‑95℃,继续反应4‑8h,真空蒸发至恒重,得到环保阻燃型环氧树脂
S2. 将环保阻燃型环氧树脂升温至80‑90℃,向其中加入E51环氧树脂、阻聚剂与催化剂,混合10‑15min后,降温至30‑55℃,向其中加入丙烯酸酯,继续混合5‑10min后,加入稀释剂单体与光引发剂,继续混合3‑5min后,出料,得到环保阻燃型光敏树脂材料;
其中,所述丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸‑4‑羟基丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的任意一种或多种。
2.根据权利要求1所述的一种环保阻燃型光敏树脂材料的制备方法,其特征在于:按摩尔份数计,步骤S11中,所述丁香酚、甲醛的摩尔比为2:1.05。
3.根据权利要求1所述的一种环保阻燃型光敏树脂材料的制备方法,其特征在于:步骤S12中,所述三甲基三氢环三硅氧烷、雷尼镍、双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯的质量比为1:
(0.001‑0.003):(2.1‑2.8)。
4.根据权利要求1所述的一种环保阻燃型光敏树脂材料的制备方法,其特征在于:步骤S13中,所述磷硅中间体、L‑赖氨酸二异氰酸酯、4‑氨基二苯甲酮的质量比为1:(0.3‑0.33):
(0.25‑0.29)。
5.根据权利要求1所述的一种环保阻燃型光敏树脂材料的制备方法,其特征在于:步骤S14中,所述丁香酚二烯化合物、二苯甲酮磷硅中间体、间氯过氧苯甲酸的质量比为1:(1.5‑
3.1):(0.81‑0.96)。
6.根据权利要求1所述的一种环保阻燃型光敏树脂材料的制备方法,其特征在于:步骤S14中,所述丁香酚二烯化合物与环氧氯丙烷的质量比为1:(10‑30)。
7.根据权利要求1所述的一种环保阻燃型光敏树脂材料的制备方法,其特征在于:步骤S2中,按重量份数计,所述环保阻燃型光敏树脂材料由20‑30份环保阻燃型环氧树脂、15‑25份E51环氧树脂、15‑25份丙烯酸酯、15‑40份稀释剂单体、0.3‑0.8份光引发剂、0.1‑0.5份阻聚剂与0.1‑0.3份催化剂组成。
8.根据权利要求1所述的一种环保阻燃型光敏树脂材料的制备方法,其特征在于:步骤S2中,所述稀释剂单体为间苯二酚双缩水甘油醚;所述阻聚剂为对羟基苯甲醚;所述催化剂为三乙胺;所述光引发剂为2,4,6‑三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯。
9.一种如权利要求1‑8任意一项所述的制备方法制备得到的环保阻燃型光敏树脂材料。

说明书全文

一种环保阻燃型光敏树脂材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及光敏树脂技术领域,具体为一种环保阻燃型光敏树脂材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 3D打印技术,又称为增材制造技术,其具有着灵活、高效且具有高自由度的特点,已经逐渐的成为了一种新兴的产品制造技术,在目前的3D打印技术中,光敏树脂由于具有着固化速度较快,成本较低且便于成型的优势越来越受到了时长的喜爱,但是相较于金属打印,光敏树脂由于其自身性质,不耐高温、易燃的缺陷则给光敏树脂的3D打印普及带来了巨大的限制,并且光敏树脂多为是由化工产品,制备过程中污染能耗高,并且随着石油原料的稀缺造成的产品成本也居高不下,因此有必要针对这类缺陷进行研究。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种环保阻燃型光敏树脂材料及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
[0004] 为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种环保阻燃型光敏树脂材料的制备方法,包括以下步骤:
[0005] S1. 制备环保阻燃型环树脂;
[0006] S11. 将丁香酚与85wt%的磷酸混合,混合15‑30min后,将混合体系升温至50‑55℃,保温反应30min后,向其中滴加甲溶液,滴加时长为1‑2h,滴加结束后,升温至88‑95℃,保温反应5‑8h后,旋蒸去除多余溶剂后,使用去离子水洗涤沉淀2‑5次后,将剩余产物分散至甲苯中重结晶,过滤干燥,得到丁香酚二烯化合物;
[0007] S12. 将三甲基三氢环三氧烷与DMF混合,超声震荡分散10‑15min后,加入雷尼镍,继续混合1‑3min后,冷却至5‑10℃后,向其中滴加双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯,滴加时长为1‑2h,滴加结束后,升温至75‑85℃,回流反应2‑12h后,旋蒸去除多余溶剂,使用温度为2‑4℃的盐酸溶液洗涤沉淀后,将沉淀再次使用DMF洗涤2‑3次后,真空干燥至恒重,得到磷硅中间体;
[0008] S13. 将步骤S12制备得到的磷硅中间体分散至DMF中,超声震荡混合30‑45min后,冷却至5‑10℃,备用;
[0009] 将L‑赖酸二异氰酸酯分散至纯净的DMF中,搅拌混合15‑30min后,冷却至5‑15℃,向其中滴加溶有磷硅中间体的DMF分散液,滴加时长为1‑2h,滴加结束后,升温至85‑92℃,搅拌反应2‑4h后,冷却至45‑50℃,加入4‑氨基二苯甲,继续搅拌反应1‑4h后,旋蒸去除多余溶剂,得到二苯甲酮磷硅中间体;
[0010] S14. 将丁香酚二烯化合物分散至DMF中,搅拌分散1‑2h后,加入二苯甲酮磷硅中间体,继续混合0.5‑1h后,对反应体系进行紫外照射交联15‑45min后,向其中加入间氯过氧苯甲酸,继续搅拌反应24‑48h后,旋蒸多余溶剂后,使用去离子水洗涤沉淀3‑5次后,将沉淀与环氧氯丙烷混合,搅拌混合30‑45min后,加入四丁基溴化铵,继续混合1‑2h后,升温至85‑95℃,继续反应4‑8h,真空蒸发至恒重,得到环保阻燃型环氧树脂
[0011] S2. 将环保阻燃型环氧树脂升温至80‑90℃,向其中加入E51环氧树脂、阻聚剂与催化剂,混合10‑15min后,降温至30‑55℃,向其中加入丙烯酸酯,继续混合5‑10min后,加入稀释剂单体与光引发剂,继续混合3‑5min后,出料,得到环保阻燃型光敏树脂材料。
[0012] 进一步的,按摩尔份数计,步骤S11中,所述丁香酚、甲醛的摩尔比为2:1.05。
[0013] 进一步的,步骤S12中,所述三甲基三氢环三硅氧烷、雷尼镍、双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯的质量比为1:(0.001‑0.003):(2.1‑2.8)。
[0014] 进一步的,步骤S13中,所述磷硅中间体、L‑赖氨酸二异氰酸酯、4‑氨基二苯甲酮的质量比为1:(0.3‑0.33):(0.25‑0.29)。
[0015] 进一步的,步骤S14中,所述丁香酚二烯化合物、二苯甲酮磷硅中间体、间氯过氧苯甲酸的质量比为1:(1.5‑3.1):(0.81‑0.96)。
[0016] 进一步的,步骤S14中,所述丁香酚二烯化合物与环氧氯丙烷的质量比为1:(10‑30)。
[0017] 进一步的,步骤S2中,按重量份数计,所述环保阻燃型光敏树脂材料由20‑30份环保阻燃型环氧树脂、15‑25份E51环氧树脂、15‑25份丙烯酸酯、15‑40份稀释剂单体、0.3‑0.8份光引发剂、0.1‑0.5份阻聚剂与0.1‑0.3份催化剂组成。
[0018] 进一步的,步骤S2中,所述丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸‑4‑羟基丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的任意一种或多种。
[0019] 进一步的,步骤S2中,所述稀释剂单体为间苯二酚双缩水甘油醚;所述阻聚剂为对羟基苯甲醚;所述催化剂为三乙胺;所述光引发剂为2,4,6‑三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯。
[0020] 与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
[0021] 本发明为了提升光敏树脂的环保性能,本发明使用了丁香酚作为原料,将其与甲醛混合,从而制备得到了带有亚甲基以及两个烯基团的丁香酚二烯化合物;
[0022] 之后,本发明将三甲基三氢环三硅氧烷与双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯混合,利用硅氢键与烯烃双键之间的反应,并通过控制反应条件,从而制备得到了带有大量磷元素与硅元素的磷硅中间体,磷元素与硅元素均具有较强的阻燃性能,在燃烧反应中,磷元素会受热吸收热量生成磷氧化物,减少热量的积累,并且生成的磷氧化物会进一步的生成气相物质,从而降低可燃物表面的氧气浓度,阻止燃烧反应的进行,而硅元素则可以形成含硅层阻碍燃烧反应的进行,从而提升阻燃性能;
[0023] 在这一基础上,本发明进一步额将磷硅中间体先后与L‑赖氨酸二异氰酸酯、4‑氨基二苯甲酮反应,从而生成了带有二苯甲酮结构的二苯甲酮磷硅中间体,二苯甲酮在紫外光照射下具有反应活性,可以与丁香酚二烯化合物中的亚甲基反应,从而在丁香酚二烯化合物中引入磷硅元素,提升材料的阻燃性能,并且本发明还进一步的使用了间氯过氧苯甲酸与之反应,从而将丁香酚二烯化合物中的不饱和碳碳双键环氧化生成环氧基团,并且本发明还利用环氧氯丙烷进一步的处理了丁香酚二烯化合物,利用环氧氯丙烷与丁香酚二烯化合物中的羟基反应,从而进一步增加了丁香酚二烯化合物中的环氧基数量,最终制备得到了环保阻燃型环氧树脂,将其添加进光敏树脂中,可以有效提升光敏树脂的阻燃性能,减少石油化工类原料的使用,提升了原料的环保性能。

具体实施方式

[0024] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0025] 实施例1. 一种环保阻燃型光敏树脂材料的制备方法,包括以下步骤:
[0026] S1. 制备环保阻燃型环氧树脂;
[0027] S11. 按摩尔份数计,将2摩尔份的丁香酚与85wt%的磷酸混合,混合15min后,将混合体系升温至50℃,保温反应30min后,向其中滴加含有1.05摩尔份甲醛的甲醛水溶液,滴加时长为1h,滴加结束后,升温至90℃,保温反应6h后,旋蒸去除多余溶剂后,使用去离子水洗涤沉淀4次后,将剩余产物分散至甲苯中重结晶,过滤干燥,得到丁香酚二烯化合物;
[0028] S12. 按重量份数计,将1份三甲基三氢环三硅氧烷与DMF混合,超声震荡分散10min后,加入0.003份雷尼镍,继续混合2min后,冷却至5℃,向其中滴加2.1份双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯,滴加时长为1h,滴加结束后,升温至80℃,回流反应8h后,旋蒸去除多余溶剂,使用温度为4℃的盐酸溶液洗涤沉淀后,将沉淀再次使用DMF洗涤2次后,真空干燥至恒重,得到磷硅中间体;
[0029] S13. 按重量份数计,将1份步骤S12制备得到的磷硅中间体分散至DMF中,超声震荡混合30min后,冷却至5℃,备用;
[0030] 将0.3份L‑赖氨酸二异氰酸酯分散至纯净的DMF中,搅拌混合15min后,冷却至10℃,向其中滴加溶有磷硅中间体的DMF分散液,滴加时长为1h,滴加结束后,升温至85℃,搅拌反应3h后,冷却至45℃,加入0.25份4‑氨基二苯甲酮,继续搅拌反应1h后,旋蒸去除多余溶剂,得到二苯甲酮磷硅中间体;
[0031] S14. 按重量份数计,将1份丁香酚二烯化合物分散至DMF中,搅拌分散1h后,加入1.5份二苯甲酮磷硅中间体,继续混合0.5h后,对反应体系进行紫外照射交联30min后,向其中加入0.81份间氯过氧苯甲酸,继续搅拌反应24h后,旋蒸多余溶剂后,使用去离子水洗涤沉淀3次后,将沉淀与10份环氧氯丙烷混合,搅拌混合30min后,加入0.05份四丁基溴化铵,继续混合2h后,升温至95℃,继续反应8h,真空蒸发至恒重,得到环保阻燃型环氧树脂;
[0032] S2. 按重量份数计,将20份环保阻燃型环氧树脂升温至80℃,向其中加入15份E51环氧树脂、0.3份对羟基苯甲醚阻聚剂与0.1份三乙胺催化剂,混合10min后,降温至35℃,向其中加入15份甲基丙烯酸羟乙酯,继续混合5min后,加入间苯二酚双缩水甘油醚与0.5份2,4,6‑三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯光引发剂,继续混合4min后,出料,得到环保阻燃型光敏树脂材料。
[0033] 实施例2. 一种环保阻燃型光敏树脂材料的制备方法,包括以下步骤:
[0034] 与实施例1相比,本实施例增加了步骤S12中双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯的添加量;
[0035] S1. 制备环保阻燃型环氧树脂;
[0036] S11. 按摩尔份数计,将2摩尔份的丁香酚与85wt%的磷酸混合,混合15min后,将混合体系升温至50℃,保温反应30min后,向其中滴加含有1.05摩尔份甲醛的甲醛水溶液,滴加时长为1h,滴加结束后,升温至90℃,保温反应6h后,旋蒸去除多余溶剂后,使用去离子水洗涤沉淀4次后,将剩余产物分散至甲苯中重结晶,过滤干燥,得到丁香酚二烯化合物;
[0037] S12. 按重量份数计,将1份三甲基三氢环三硅氧烷与DMF混合,超声震荡分散10min后,加入0.003份雷尼镍,继续混合2min后,冷却至5℃,向其中滴加2.8份双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯,滴加时长为1h,滴加结束后,升温至80℃,回流反应8h后,旋蒸去除多余溶剂,使用温度为4℃的盐酸溶液洗涤沉淀后,将沉淀再次使用DMF洗涤2次后,真空干燥至恒重,得到磷硅中间体;
[0038] S13. 按重量份数计,将1份步骤S12制备得到的磷硅中间体分散至DMF中,超声震荡混合30min后,冷却至5℃,备用;
[0039] 将0.3份L‑赖氨酸二异氰酸酯分散至纯净的DMF中,搅拌混合15min后,冷却至10℃,向其中滴加溶有磷硅中间体的DMF分散液,滴加时长为1h,滴加结束后,升温至85℃,搅拌反应3h后,冷却至45℃,加入0.25份4‑氨基二苯甲酮,继续搅拌反应1h后,旋蒸去除多余溶剂,得到二苯甲酮磷硅中间体;
[0040] S14. 按重量份数计,将1份丁香酚二烯化合物分散至DMF中,搅拌分散1h后,加入1.5份二苯甲酮磷硅中间体,继续混合0.5h后,对反应体系进行紫外照射交联30min后,向其中加入0.81份间氯过氧苯甲酸,继续搅拌反应24h后,旋蒸多余溶剂后,使用去离子水洗涤沉淀3次后,将沉淀与10份环氧氯丙烷混合,搅拌混合30min后,加入0.05份四丁基溴化铵,继续混合2h后,升温至95℃,继续反应8h,真空蒸发至恒重,得到环保阻燃型环氧树脂;
[0041] S2. 按重量份数计,将20份环保阻燃型环氧树脂升温至80℃,向其中加入15份E51环氧树脂、0.3份对羟基苯甲醚阻聚剂与0.1份三乙胺催化剂,混合10min后,降温至35℃,向其中加入15份甲基丙烯酸羟乙酯,继续混合5min后,加入间苯二酚双缩水甘油醚与0.5份2,4,6‑三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯光引发剂,继续混合4min后,出料,得到环保阻燃型光敏树脂材料。
[0042] 实施例3. 一种环保阻燃型光敏树脂材料的制备方法,包括以下步骤:
[0043] 与实施例1相比,本实施例增加了步骤S13中4‑氨基二苯甲酮的添加量;
[0044] S1. 制备环保阻燃型环氧树脂;
[0045] S11. 按摩尔份数计,将2摩尔份的丁香酚与85wt%的磷酸混合,混合15min后,将混合体系升温至50℃,保温反应30min后,向其中滴加含有1.05摩尔份甲醛的甲醛水溶液,滴加时长为1h,滴加结束后,升温至90℃,保温反应6h后,旋蒸去除多余溶剂后,使用去离子水洗涤沉淀4次后,将剩余产物分散至甲苯中重结晶,过滤干燥,得到丁香酚二烯化合物;
[0046] S12. 按重量份数计,将1份三甲基三氢环三硅氧烷与DMF混合,超声震荡分散10min后,加入0.003份雷尼镍,继续混合2min后,冷却至5℃,向其中滴加2.1份双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯,滴加时长为1h,滴加结束后,升温至80℃,回流反应8h后,旋蒸去除多余溶剂,使用温度为4℃的盐酸溶液洗涤沉淀后,将沉淀再次使用DMF洗涤2次后,真空干燥至恒重,得到磷硅中间体;
[0047] S13. 按重量份数计,将1份步骤S12制备得到的磷硅中间体分散至DMF中,超声震荡混合30min后,冷却至5℃,备用;
[0048] 将0.3份L‑赖氨酸二异氰酸酯分散至纯净的DMF中,搅拌混合15min后,冷却至10℃,向其中滴加溶有磷硅中间体的DMF分散液,滴加时长为1h,滴加结束后,升温至85℃,搅拌反应3h后,冷却至45℃,加入0.29份4‑氨基二苯甲酮,继续搅拌反应1h后,旋蒸去除多余溶剂,得到二苯甲酮磷硅中间体;
[0049] S14. 按重量份数计,将1份丁香酚二烯化合物分散至DMF中,搅拌分散1h后,加入1.5份二苯甲酮磷硅中间体,继续混合0.5h后,对反应体系进行紫外照射交联30min后,向其中加入0.81份间氯过氧苯甲酸,继续搅拌反应24h后,旋蒸多余溶剂后,使用去离子水洗涤沉淀3次后,将沉淀与10份环氧氯丙烷混合,搅拌混合30min后,加入0.05份四丁基溴化铵,继续混合2h后,升温至95℃,继续反应8h,真空蒸发至恒重,得到环保阻燃型环氧树脂;
[0050] S2. 按重量份数计,将20份环保阻燃型环氧树脂升温至80℃,向其中加入15份E51环氧树脂、0.3份对羟基苯甲醚阻聚剂与0.1份三乙胺催化剂,混合10min后,降温至35℃,向其中加入15份甲基丙烯酸羟乙酯,继续混合5min后,加入间苯二酚双缩水甘油醚与0.5份2,4,6‑三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯光引发剂,继续混合4min后,出料,得到环保阻燃型光敏树脂材料。
[0051] 实施例4. 一种环保阻燃型光敏树脂材料的制备方法,包括以下步骤:
[0052] 与实施例1相比,本实施例增加了步骤S14中二苯甲酮磷硅中间体的添加量;
[0053] S1. 制备环保阻燃型环氧树脂;
[0054] S11. 按摩尔份数计,将2摩尔份的丁香酚与85wt%的磷酸混合,混合15min后,将混合体系升温至50℃,保温反应30min后,向其中滴加含有1.05摩尔份甲醛的甲醛水溶液,滴加时长为1h,滴加结束后,升温至90℃,保温反应6h后,旋蒸去除多余溶剂后,使用去离子水洗涤沉淀4次后,将剩余产物分散至甲苯中重结晶,过滤干燥,得到丁香酚二烯化合物;
[0055] S12. 按重量份数计,将1份三甲基三氢环三硅氧烷与DMF混合,超声震荡分散10min后,加入0.003份雷尼镍,继续混合2min后,冷却至5℃,向其中滴加2.1份双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯,滴加时长为1h,滴加结束后,升温至80℃,回流反应8h后,旋蒸去除多余溶剂,使用温度为4℃的盐酸溶液洗涤沉淀后,将沉淀再次使用DMF洗涤2次后,真空干燥至恒重,得到磷硅中间体;
[0056] S13. 按重量份数计,将1份步骤S12制备得到的磷硅中间体分散至DMF中,超声震荡混合30min后,冷却至5℃,备用;
[0057] 将0.3份L‑赖氨酸二异氰酸酯分散至纯净的DMF中,搅拌混合15min后,冷却至10℃,向其中滴加溶有磷硅中间体的DMF分散液,滴加时长为1h,滴加结束后,升温至85℃,搅拌反应3h后,冷却至45℃,加入0.25份4‑氨基二苯甲酮,继续搅拌反应1h后,旋蒸去除多余溶剂,得到二苯甲酮磷硅中间体;
[0058] S14. 按重量份数计,将1份丁香酚二烯化合物分散至DMF中,搅拌分散1h后,加入3.1份二苯甲酮磷硅中间体,继续混合0.5h后,对反应体系进行紫外照射交联30min后,向其中加入0.81份间氯过氧苯甲酸,继续搅拌反应24h后,旋蒸多余溶剂后,使用去离子水洗涤沉淀3次后,将沉淀与10份环氧氯丙烷混合,搅拌混合30min后,加入0.05份四丁基溴化铵,继续混合2h后,升温至95℃,继续反应8h,真空蒸发至恒重,得到环保阻燃型环氧树脂;
[0059] S2. 按重量份数计,将20份环保阻燃型环氧树脂升温至80℃,向其中加入15份E51环氧树脂、0.3份对羟基苯甲醚阻聚剂与0.1份三乙胺催化剂,混合10min后,降温至35℃,向其中加入15份甲基丙烯酸羟乙酯,继续混合5min后,加入间苯二酚双缩水甘油醚与0.5份2,4,6‑三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯光引发剂,继续混合4min后,出料,得到环保阻燃型光敏树脂材料。
[0060] 实施例5. 一种环保阻燃型光敏树脂材料的制备方法,包括以下步骤:
[0061] 与实施例1相比,本实施例增加了步骤S2中环保阻燃型环氧树脂的添加量;
[0062] S1. 制备环保阻燃型环氧树脂;
[0063] S11. 按摩尔份数计,将2摩尔份的丁香酚与85wt%的磷酸混合,混合15min后,将混合体系升温至50℃,保温反应30min后,向其中滴加含有1.05摩尔份甲醛的甲醛水溶液,滴加时长为1h,滴加结束后,升温至90℃,保温反应6h后,旋蒸去除多余溶剂后,使用去离子水洗涤沉淀4次后,将剩余产物分散至甲苯中重结晶,过滤干燥,得到丁香酚二烯化合物;
[0064] S12. 按重量份数计,将1份三甲基三氢环三硅氧烷与DMF混合,超声震荡分散10min后,加入0.003份雷尼镍,继续混合2min后,冷却至5℃,向其中滴加2.1份双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯,滴加时长为1h,滴加结束后,升温至80℃,回流反应8h后,旋蒸去除多余溶剂,使用温度为4℃的盐酸溶液洗涤沉淀后,将沉淀再次使用DMF洗涤2次后,真空干燥至恒重,得到磷硅中间体;
[0065] S13. 按重量份数计,将1份步骤S12制备得到的磷硅中间体分散至DMF中,超声震荡混合30min后,冷却至5℃,备用;
[0066] 将0.3份L‑赖氨酸二异氰酸酯分散至纯净的DMF中,搅拌混合15min后,冷却至10℃,向其中滴加溶有磷硅中间体的DMF分散液,滴加时长为1h,滴加结束后,升温至85℃,搅拌反应3h后,冷却至45℃,加入0.25份4‑氨基二苯甲酮,继续搅拌反应1h后,旋蒸去除多余溶剂,得到二苯甲酮磷硅中间体;
[0067] S14. 按重量份数计,将1份丁香酚二烯化合物分散至DMF中,搅拌分散1h后,加入1.5份二苯甲酮磷硅中间体,继续混合0.5h后,对反应体系进行紫外照射交联30min后,向其中加入0.81份间氯过氧苯甲酸,继续搅拌反应24h后,旋蒸多余溶剂后,使用去离子水洗涤沉淀3次后,将沉淀与10份环氧氯丙烷混合,搅拌混合30min后,加入0.05份四丁基溴化铵,继续混合2h后,升温至95℃,继续反应8h,真空蒸发至恒重,得到环保阻燃型环氧树脂;
[0068] S2. 按重量份数计,将30份环保阻燃型环氧树脂升温至80℃,向其中加入15份E51环氧树脂、0.3份对羟基苯甲醚阻聚剂与0.1份三乙胺催化剂,混合10min后,降温至35℃,向其中加入15份甲基丙烯酸羟乙酯,继续混合5min后,加入间苯二酚双缩水甘油醚与0.5份2,4,6‑三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯光引发剂,继续混合4min后,出料,得到环保阻燃型光敏树脂材料。
[0069] 对比例1. 一种环保阻燃型光敏树脂材料的制备方法,包括以下步骤:
[0070] 与实施例1相比,本对比例未制备环保阻燃型环氧树脂,而是仅使用了E51树脂;
[0071] 按重量份数计,将35份E51型环氧树脂升温至80℃,向其中加入0.3份对羟基苯甲醚阻聚剂与0.1份三乙胺催化剂,混合10min后,降温至35℃,向其中加入15份甲基丙烯酸羟乙酯,继续混合5min后,加入间苯二酚双缩水甘油醚与0.5份2,4,6‑三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯光引发剂,继续混合4min后,出料,得到环保阻燃型光敏树脂材料。
[0072] 对比例2. 一种环保阻燃型光敏树脂材料的制备方法,包括以下步骤:
[0073] 与实施例1相比,本对比例步骤S14中未使用环氧氯丙烷处理;
[0074] S1. 制备环保阻燃型环氧树脂;
[0075] S11. 按摩尔份数计,将2摩尔份的丁香酚与85wt%的磷酸混合,混合15min后,将混合体系升温至50℃,保温反应30min后,向其中滴加含有1.05摩尔份甲醛的甲醛水溶液,滴加时长为1h,滴加结束后,升温至90℃,保温反应6h后,旋蒸去除多余溶剂后,使用去离子水洗涤沉淀4次后,将剩余产物分散至甲苯中重结晶,过滤干燥,得到丁香酚二烯化合物;
[0076] S12. 按重量份数计,将1份三甲基三氢环三硅氧烷与DMF混合,超声震荡分散10min后,加入0.003份雷尼镍,继续混合2min后,冷却至5℃,向其中滴加2.1份双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯,滴加时长为1h,滴加结束后,升温至80℃,回流反应8h后,旋蒸去除多余溶剂,使用温度为4℃的盐酸溶液洗涤沉淀后,将沉淀再次使用DMF洗涤2次后,真空干燥至恒重,得到磷硅中间体;
[0077] S13. 按重量份数计,将1份步骤S12制备得到的磷硅中间体分散至DMF中,超声震荡混合30min后,冷却至5℃,备用;
[0078] 将0.3份L‑赖氨酸二异氰酸酯分散至纯净的DMF中,搅拌混合15min后,冷却至10℃,向其中滴加溶有磷硅中间体的DMF分散液,滴加时长为1h,滴加结束后,升温至85℃,搅拌反应3h后,冷却至45℃,加入0.25份4‑氨基二苯甲酮,继续搅拌反应1h后,旋蒸去除多余溶剂,得到二苯甲酮磷硅中间体;
[0079] S14. 按重量份数计,将1份丁香酚二烯化合物分散至DMF中,搅拌分散1h后,加入1.5份二苯甲酮磷硅中间体,继续混合0.5h后,对反应体系进行紫外照射交联30min后,向其中加入0.81份间氯过氧苯甲酸,继续搅拌反应24h后,真空蒸发至恒重,得到环保阻燃型环氧树脂;
[0080] S2. 按重量份数计,将20份环保阻燃型环氧树脂升温至80℃,向其中加入15份E51环氧树脂、0.3份对羟基苯甲醚阻聚剂与0.1份三乙胺催化剂,混合10min后,降温至35℃,向其中加入15份甲基丙烯酸羟乙酯,继续混合5min后,加入间苯二酚双缩水甘油醚与0.5份2,4,6‑三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯光引发剂,继续混合4min后,出料,得到环保阻燃型光敏树脂材料。
[0081] 检测:将实施例1‑5与对比例1‑2所制备的产品在265nm紫外光下固化照射25min后,对其进行产品性能检测;
[0082] 根据ASTMD 2240‑2005对实施例1‑5与对比例1‑2所制备的样品进行邵氏硬度检测;根据ASTMD638对实施例1‑5与对比例1‑2所制备的样品进行拉伸强度检测;根据GB/T2406.1‑2008对实施例1‑5与对比例1‑2所制备的样品进行极限氧指数检测;检测结果见下表;
[0083]
[0084] 最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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