含磷芳烷基酚醛树脂之合成及物性研究-NationalKaohsiung.PDF

工程科技與教育學刊 第三卷 第二期 民國九十五年六月 第 133 ～149 頁 含磷芳烷基酚醛樹脂之合成及物性研究 何宗漢教授*1 、林烈利副教授** 、吳効謙碩士* 、鄭錫勳副教授* * 國立高雄應用科技大學化學工程與材料工程系 ** 正修科技大學化工與材料工程系 *1 Correspondence author: T. H. Ho E-mail: thho@cc.kuas.edu.tw 摘 要 本研究主要為發展新穎反應型非鹵型低應力難燃劑，首先合成芳烷基酚醛樹脂，再進ㄧ 步改質，可得含磷芳烷基酚醛樹脂。將含磷芳烷基樹脂作為環氧樹脂之硬化劑，無須再添加 1 31 其他難燃的物質，即可達到難燃的效果。利用 FTIR 、GPC 、MS 、H-NMR 和 P-NMR 進行 產物之結構鑑定，並利用 DSC 、TGA 、DMA 、UL-94V 及 LOI 探討含磷芳烷基酚醛樹脂作為 環氧樹脂硬化劑之物性。實驗結果顯示，經含磷芳烷基酚醛樹脂硬化之環氧樹脂硬化物，由 於含芳烷基使得其玻璃轉移溫度（T ）與彈性儲存模數較低，但在焦炭殘餘量上皆較未添佳 g 者明顯的提升許多。在 UL-94V 燃燒測試上，環氧樹脂硬化物含磷量僅需約 3％左右時便可達 到 V-0 級且都無發煙現象與垂滴物產生，且 LOI 測試結果顯示皆能達到難燃等級。 關鍵詞：芳烷基酚醛樹脂、含磷難燃劑、環氧樹脂、硬化劑 ABSTRACT The goal of this research is focused on the preparation of novel phosphorus-containing phenol aralkyl novolac resin (PAR) and epoxy resin compositions, which can be used in preparing prepregs and copper-clad laminates for printed circuit boards. The structure of phosphorus-containing novolac and epoxy was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), elemental analysis (EA), mass spectroscopy (MS), and nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). Thermal properties of cured epoxy resins were studied by differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA), and thermal gravimetric analysis (TGA). These data were compared with those of the commercial epoxy system. Limiting oxygen index (LOI) and UL-94 vertical test were used to characterize the flammability and combustio