阻燃环氧树脂的合成工艺研究开题报告.pdf

课题名称阻燃环氧树脂的合成工艺研究学生姓名专业班级课题类型论文指导教师职称课题来源科研1. 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义目前，塑料工业所使用的阻燃剂主要有无机、磷系和卤素系三大类，溴系阻燃剂与其他类型阻燃剂相比，阻燃效果好，添加量少，有可能不因阻燃剂的大量添加而降低塑料本身的性能因此，溴系阻燃剂得到广泛的应用据推测，1993年日本所消费的阻燃剂中无机系为6.8 万吨、 磷系为 0.93万吨、氯系为 0.52万吨，而溴系达到4.65 万吨仅次于无机系而占第二位其次现代化家电产品、通讯、办公、电子仪器、汽车等行业所需的工程塑料，不仅要求阻燃性能好，而且希望通过阻燃剂的加入，能同时赋于较好的机械性能、加工流动性和耐热、耐候、安全等性能过去常用的多溴二苯醚系阻燃剂，存在着与塑料亲和力小等缺点，且有焚燃时会产生二羟基喹啉和苯并呋喃等有毒物质的嫌疑，使应用受到限制随着人们环保和健康意识的不断增强随着人们环保和健康意识的不断增强, 我国阻燃剂行业的产品结构也会随之相应调整, 新的环境友好型阻燃剂将逐步替代对环境和人体健康有害的传统阻燃剂溴化环氧树脂是近年发展起来的一种新型溴系阻燃剂 , 具有令人满意的熔流速率和较高阻燃效率, 优良的热稳定性和光稳定性 , 且能赋予被阻燃基材良好的物理机械性能, 不起霜 , 已被广泛用于PBT、PET、ABS、尼龙66等工程塑料、热塑性聚氨酯等热塑性塑料及PC /ABS塑料合金。

同时由于溴化环氧树脂不会产生二恶英问题, 是一种新型的环保型阻燃剂, 目前已成为十溴二苯醚的重要替代品之一溴化环氧树脂分类及其应用概况（1） 溴化环氧树脂按摩尔质量可分为低、中、高三种高摩尔质量溴化环氧树脂适合 ABS /PC、PBT 和尼龙 6, 尼龙66, 低摩尔质量溴化环氧树脂适于阻燃ABS和H IPS1 （2） 溴化环氧树脂还依据端基不同分为EP型和EC 型EP型与EC型相比 , EP型耐光性较佳 , 但溴含量略低 , 而EC型阻燃的 ABS 及H IPS具有较优的冲击强度3）溴化环氧树脂摩尔质量范围在700 ~ 45000 g / mo ,l 各种不同摩尔质量的树脂影响阻燃塑料的物理性能、 耐热性、抗冲击性等 , 因而可根据不同阻燃要求而选择合适的摩尔质量其中,1400- 4000 EC 型适用于 ABS 和PP树脂; 8000-25000EP 型适用于 PBT 和PET; 15000 - 50000EC 型适用于尼龙 6, 尼龙66; 摩尔质量小于 1 400 g /mo l的溴化环氧树脂用于覆铜板行业(不作为阻燃剂使用)4） 目前国内虽有不少单位研究和生产溴化环氧树脂, 但所生产的主要是一些低摩尔质量和低溴含量的溴化环氧树脂, 大多数是作为阻燃灌封、 灌堵材料用于绝缘行业中 , 作为阻燃剂用的溴化环氧树脂尤其是高摩尔质量溴化环氧树脂在我国还没实现大规模工业化生产。

在我国, 低摩尔质量溴化环氧树脂在FR4覆铜板行业中得到了广泛应用, 目前国内覆铜板行业每年树脂用量达到30 kt以上, 随着覆铜板工业的发展 , 其需求量还在不断增加 意义：异氰酸酯改性溴化环氧树脂是异氰酸酯与溴化环氧树脂反应后的环氧树脂，目的是把柔软的氰酸酯结构接入溴化环氧树脂，大大提高溴化环氧树脂的柔韧性，所以此类溴化环氧树脂具有非常好的柔韧性，彻底改善了环氧树脂固化后比较脆的缺点，正因为此特性，常用来改善环氧树脂热固体系的韧性，提高粘结强度或剥离强度，特别是在覆铜板无铅产品增韧改性上得到了良好的应用制备方法：溴化环氧树脂类阻燃剂可用四溴双酚A 和环氧氯丙烷为原料，在碱金属的氢氧化物作用下进行缩合反应制造也可用四溴双酚A 二缩水甘油醚和四溴双酚 A 进行重复加成反应制造EC 型可以三溴化苯酚为原料通过上述反应制造分子量的大小可以通过控制聚合度调节，实际上由于分子末端结构的不同和分子量大小的差异存在着多种不同品级的化合物2 2. 研究的基本内容，拟解决的主要问题2.1 研究的基本内容1)聚 MDI 和四溴双酚A 缩水甘油醚的合成方法；2)利用异氰酸基改性环氧树脂，研究度反应温度、时间、催化剂、原料等对合成产率、产物性能的影响。

2.2 拟解决的主要问题：1）引入异氰酸基改性环氧树脂的方法；2）通过实验探究反应温度、时间、催化剂、原料对合成产率、产物结构、性能的影响；3.研究步骤、方法及措施3.1 实验设备及仪器恒温水浴锅、电动搅拌器、四口烧瓶、冷凝管、温度计、热失重仪、红外光谱仪等3.2 实验药品聚 MDI、四溴双酚A 缩水甘油醚、催化剂等 3.3 步骤、方法及措施1.通过实验，记录实验数据，观察实验现象2.在不同温度下重复实验多次，确定反应的最佳温度3. 分析实验数据，得出实验结论，总结出一般规律3 4.研究工作进度2013.03.18-03.31 ：查阅文献资料，同指导老师讨论并拟定实验方案；2013.04.01-04.14 ：完善实验方案；2013.04.15-04.28 ：中期实验总结与下步实验计划；2013.04.29-05.20 ：完成实验，分析实验数据；2013.05.21-05.27 ：实验论文撰写；2013.05.28-06.03 ：完成论文初稿，送指导老师批阅，提出修改意见；学生修改、打印装订；2013.06.04-06.11 ：毕业论文答辩4 5 5. 主要参考文献[1] 孙曼灵. 环氧树脂应用原理与技术. 北京: 机械工业出版社 ,2002. [2] 欧育湘, 李建军 .阻燃剂 ——性能、制造及应用 . 北京: 化学工业出版社 , 2006. [3] 李建军, 欧育湘 . 阻燃理论 . .北京: 科学出版社 , 2013. [4] 李响,钱立军 ,孙凌刚 . 阻燃剂的发展及其在阻燃塑料中的应用[J]. 塑料,2003.32( 2) : 79- 83 [5] 薛恩钮. 阻燃科学及应用 [M]. 北京:国防工业出版社 ,1998 [6] 张源亮，刘耀德新型溴化环氧树脂类阻燃剂.百度文库论文[7] 王建祺. 无卤阻燃聚合物基础与应用[M]. 北京: 科学出版社 ,2005 [8] 温变英,王佩璋 . 高分子材料与加工 [M]. 北京:中国轻工业出版社 ,2011 [9] 苏野. 新型含氮阻燃剂的制备及应用研究[D]. 南京:南京理工大学 ,2009 [10] 杨明. 塑料添加剂应用手册 [M]. 南京:江苏科技出版社 ,2002 [11] 王元宏 . 阻燃剂化学及其应用 [M]. 上海:上海科学技术文献出版社,1988 [12]孟娟,周政懋 . 阻燃聚丙烯及其阻燃剂 [J].阻燃材料与技术 ,1998.45(4):1-7. 6 教研室意见教研室主任签字：年月日。