反式-4,5-二溴環(huán)己烷-1,2-二羧酸酐和鄰苯二胺反應(yīng)生成反式-4,5-二溴-環(huán)己烷-1,2-二羧酸-N-（O-氨基苯基）酰亞胺和反式-4,5-二溴-環(huán)己烷-2-羧基-苯并咪唑混合物。 化合物反式-4,5-二溴-環(huán)己烷-1,2-二羧酸-N-（O-氨基苯基）酰亞胺、反式-4,5-二溴-環(huán)己烷-2-羧基-苯并咪唑混合物及反式-4,5-二溴-環(huán)己烷-1,2-二羧酸-N-（O-氨基苯基）酰亞胺和反式-4,5-二溴-環(huán)己烷-2-羧基-苯并咪唑的混合物均可用作環(huán)氧樹脂阻燃劑。使用時(shí)將它們?nèi)苡诒?，加入到加熱?/font>80℃的環(huán)氧樹脂中，在抽真空除去丙酮。 環(huán)氧樹脂（ED-20，環(huán)氧基百分含量18%）90份，固化劑（多亞乙基多胺）10份及阻燃劑10份的組成物經(jīng)R.T./3h+60~80℃/3h+120℃/4h固化，與未加該阻燃劑的固化物相比，添加該阻燃的固化物，不但自熄，且粘接強(qiáng)度、力學(xué)性能、熱性能均得到很大提高。另外組成物耐寒和吸水性低。 隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米粒子子啊環(huán)氧樹脂阻燃技術(shù)上也取得了成效。在環(huán)氧樹脂/聚磷酸胺（APP）組成物里只要添加微量（0.01%）的納米尺寸金屬粉末，就可以大幅度地提高氧指數(shù)。 環(huán)氧樹脂以其優(yōu)良的電性能、各種物理機(jī)械性能及黏合性能作為層壓材料、包封料及灌注料在電氣電子領(lǐng)域取得日益廣泛的應(yīng)用。隨著電氣電子產(chǎn)品耐熱等級(jí)的提高和有關(guān)安全技術(shù)規(guī)范對(duì)環(huán)氧樹脂電氣用制品提出了阻燃要求。這樣一來(lái)，環(huán)氧樹脂的可燃性和耐燃性、如何實(shí)現(xiàn)阻燃這一技術(shù)及阻燃后對(duì)材料耐熱性能和電性能的影響，就成為值得關(guān)注的問(wèn)題。 通用的雙酚A型環(huán)氧樹脂和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂，與其他多數(shù)高分子材料（如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、有機(jī)玻璃等）一樣，在空氣中容易燃燒。燃燒過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的連續(xù)分解燃燒過(guò)程。亦即環(huán)氧樹脂固化物受熱作用分解為低分子質(zhì)量的可燃性物，這種低分子碳氧化物在高溫下被氧化生成游離OH基，然后通過(guò)OH基的游離基鏈反應(yīng)繼續(xù)燃燒。因此說(shuō)環(huán)氧樹脂分解成低分子可燃物的難易程度關(guān)系到環(huán)氧樹脂可燃燒性的難易，燃燒的程度由生成的游離OH的倍增情況而定，同時(shí)游離OH基含有的高能量能夠進(jìn)一步促進(jìn)燃燒。 雙酚A型環(huán)氧樹脂和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu)不同。F.J.Martin等指出，聚合物分子結(jié)構(gòu)中氧原子和碳原子之比（O/C）對(duì)氧指數(shù)有很大影響，氧碳之比越小指數(shù)越高。這對(duì)環(huán)氧樹脂也是一樣。在環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu)中氫原子和碳原子之比（H/C），氧原子和碳原子之比（O/C）小者氧指數(shù)（O.I.）高，相對(duì)而言樹脂比較難燃。而且氧指數(shù)大體上隨分子結(jié)構(gòu)中苯核含量線型增加。因此雙酚A型環(huán)氧樹脂與脂環(huán)族環(huán)氧樹脂相比，可燃性小些；而酚醛環(huán)氧樹脂又比雙酚A型環(huán)氧樹脂更耐燃些。 環(huán)氧樹脂固化體系獲取耐燃性的途徑大體有四種：向環(huán)氧樹脂里添加阻燃劑和阻燃助劑；向環(huán)氧樹脂里添加耐燃性環(huán)氧樹脂；添加阻燃型固化劑；添加阻燃填料等。 阻燃劑多為含鹵（溴、氯）化合物及磷系化物。三（氯乙基）磷酸酯，淺黃色油狀液體，黏度（20℃）38~47mPa•s；閃點(diǎn)265.6℃，熱分解溫度240~280℃。三（2,3-二氯丙基）磷酸酯，淺黃色粘稠液體，黏度（23℃）18507mPa•s；閃點(diǎn)251.7℃，熱分解溫度230℃。三（2,3-二溴丙基）磷酸酯，淺黃色，粘稠液體；溶于鹵代烴類、醇、酮和芳香族溶劑。這些阻燃劑的作用時(shí)抑制高分子材料熱分解和反應(yīng)生成熱，控制分解氧和殘余物。但是不同的阻燃劑又有不同阻燃作用機(jī)理。 含鹵（Br、Cl）阻燃劑的阻燃作用機(jī)理大致有兩種學(xué)說(shuō)。其一是，終止自由基反應(yīng)的作用。其二是，惰性氣體的稀釋作用。含鹵阻燃劑熱分解生成的HX，能夠降低高分子熱分解產(chǎn)生的可燃性氣體濃度，從而起到阻燃作用。上述二種作用機(jī)理表明，含鹵阻燃劑是以氣相在高分子材料燃燒階段發(fā)揮其阻燃作用。 比較含溴和含氯的阻燃劑，以含溴的阻燃效果好，這是因?yàn)?font face="Times New Roman">C—Br鍵的分解能（54kcal/mol）小于C—Cl鍵的分解能（64kcal/mol）。相反，含溴阻燃劑的耐熱性和耐候性不如含氯阻燃劑。 磷系阻燃劑的阻燃作用機(jī)理不同于含鹵阻燃劑，它于固相和液相，特別是在固相發(fā)揮阻燃作用。當(dāng)磷系阻燃劑受火焰作用時(shí)，發(fā)生如下變化：磷化物-磷酸-偏磷酸-聚偏磷酸，其結(jié)果形成一層揮發(fā)性的保護(hù)層。 該多元酸是一強(qiáng)酸，能將其他分子質(zhì)子化，同時(shí)是一強(qiáng)脫水劑，可促進(jìn)含氧高分子材料的碳化，即將分解階段的化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)向容易生成碳的方向，使之難以生成CO2和CO，該碳形成表面層的物理方式隔斷氧，防止可燃性氣體擴(kuò)散，從而起到阻燃作用。由此可知，磷系阻燃劑在燃燒的初期，即熱分解階段發(fā)揮效力。 無(wú)機(jī)阻燃劑的阻燃作用機(jī)理。在使用硼砂-硼酸混合物及氧化銻等無(wú)機(jī)阻燃劑時(shí)，高分子燃燒使它們受熱熔融在一起，在表面形成保護(hù)膜，隔絕空氣，起到阻燃的作用。 由于不同的阻燃劑阻燃作用機(jī)理不同，所以在實(shí)際使用時(shí)常常將它們適當(dāng)配合在一起，充分發(fā)揮其協(xié)同作用，阻燃效果會(huì)更好。 磷和鹵的協(xié)同作用。磷系阻燃劑主要以固相或液相在高分子材料的分解階段起作用，含鹵阻燃劑以氣相在高分子材料燃燒階段起作用，一旦將它們并用，從燃燒的氣相到固相，就會(huì)互相協(xié)同抑制燃燒過(guò)程，比單獨(dú)使用其中任一種都有更強(qiáng)的阻燃效果。另外與單獨(dú)使用一種阻燃劑不同的是，當(dāng)燃燒時(shí)在磷-鹵兩種阻燃劑之間生成的PBr3、PBr5、POBr3等溴磷化物都比HBr重，氣化困難，阻燃能力強(qiáng)。 已知常用的雙酚A環(huán)氧樹脂不具有耐燃性（通常氧指數(shù)19.8左右）。在環(huán)氧樹脂組成物里添加阻燃劑使樹脂固化物具有了耐燃性，但往往使樹脂的優(yōu)良性呢個(gè)受到影響。使用環(huán)Br、P、Si等元素的耐燃環(huán)氧樹脂，可以彌補(bǔ)使用阻燃劑的一些不足。 使用四溴雙酚A與環(huán)氧樹脂丙烷或環(huán)氧樹脂反應(yīng)，可以制備不同規(guī)格的耐燃型含溴環(huán)氧樹脂。有四溴雙酚A制備的含溴環(huán)氧樹脂的耐燃性與溴含量有關(guān)。但溴代環(huán)氧樹脂與通用環(huán)氧樹脂配合使用時(shí)，樹脂固化物耐熱性也與溴代環(huán)氧樹脂的用量有關(guān)。HBR用于印刷線路板或成型環(huán)氧樹脂的反應(yīng)型阻燃劑及通用高分子材料的阻燃劑；LBR主要用于FR-4型的印刷線路板。以六氫苯二甲酸酐（HHPA）固化溴化環(huán)氧樹脂和雙酚A環(huán)氧樹脂，它們的HDT，力學(xué)性能及耐藥品性能基本相當(dāng)。除了溴化雙酚A環(huán)氧樹脂和溴化環(huán)氧樹脂之外，還有其他非雙酚A溴系環(huán)氧樹脂，作為對(duì)它們的補(bǔ)充。 和開(kāi)發(fā)鹵阻燃劑一樣，在環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)里引進(jìn)磷（P），以獲得耐燃性的含磷環(huán)氧樹脂。早在20世紀(jì)60年代中期就已開(kāi)發(fā)出三聚磷腈系耐燃環(huán)氧樹脂。 |
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