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毕业设计（论文）开题报告 课题名称： 磷酸系环氧树脂固化剂的开发 班 级： 环科0802 学 号： 0809020226 姓 名： 卜艳 指导教师： 梁红玉 2011年 3 月 9日 一、文献综述 1、引言 环氧树脂具有优良的物理机械性能、电绝缘性能、耐药品性能和粘结性能[1]，有良好的耐化学性[2]，是一种交联热固性聚合物。可以作为涂料、浇注料、模压料、胶粘剂、层压材料以直接或间接使用的形式渗透到国民经济的各个领域。例如：飞机、航天器中的复合材料、大规模集成电路的封装材料、 覆铜板绝缘材料、钢铁和木材的涂料、机械土木建筑用的胶粘剂、乃至食品罐头内壁涂层和金属抗蚀电泳装等大量使用环氧树脂[3]。 目前应用最多的就是含卤素的高级环氧树脂,其在精密仪器的防火耐热和导电方面有着无可比拟的优势, 特别是高级含溴环氧树脂目前在薄板层压和作为微电子设备的阻燃方面起着重大作用。然而, 有关研究表明高级含溴环氧树脂在燃烧过程中会释放出溴化氢、双苯二噁因以及双苯呋喃等有毒有害气体, 此外当精密仪器内的温度过高时, 溴化氢更是会大量增加, 产生的溴化氢会对精密仪器元件的寿命产生致命的影响, 特别是溴的存在会破坏元件的电焊接点。因此, 目前国内外的研究重点都放在如何取代含卤素的环氧树脂: 制备出一些热稳定性更好, 阻燃性更优异, 且对环境影响不大或者无影响的新型环氧树脂来取代目前的含卤素环氧树脂。磷是一种易于形成化合物的元素, P- O- C键或P- C 键具有很好的稳定性,磷系阻燃体系在燃烧时可提高材料特别是含氧高聚物的成碳率，所得的碳层能抗氧化，同事由于磷酸可覆盖碳层，可阻止引燃。磷/膦类物质的种类繁多，易于制备引到入环氧树脂体系中不但阻燃性能好、热稳定性好、对固化物性能影响小，而且具有少烟、低毒、低热释放等性能[1] , 与含溴环氧树脂相比, 不会释放出有毒有害气体。目前, 科学家已开始着手对含磷环氧树脂的合成研究, 甚至欧盟也开始限制对含溴环氧树脂的引进并加大对含磷环氧树脂的使用。因此, 含磷环氧树脂的合成及应用开发开始变得日益重要起来[4]。 2研究进展 2.1 国外研究进展 20 世纪80 年代末至90 年代中期，日本多采用在环氧树脂中添加磷化合物和脂肪族含磷阻燃剂，开发了无卤化FR-4 覆铜板。但上述方法制得的覆铜板耐热性、耐湿性比较差。 1996 年，德国的四门子公司公开的磷改性环氧树脂包含（A）每分子至少具有两个环氧基的聚环氧化物、(B)焦磷酸和/或膦酸单酯衍生的结构单位。 1999 年日本专利公布了采用二氢-9-氧代-10-磷杂菲（DOPO）为代表的环状有机磷化合物为原料合成的含磷环氧树脂。随后日本的很多覆铜板厂家例如松下电工、住友电木、东芝化学开始采用DOPO 与环氧树脂直接反应合成含磷环氧树脂。 由于环保方面的要求，很多发达国家已经限制卤系阻燃环氧树脂的应用，转向含磷环氧树脂体系的研究发展[5]。 2.2 国内研究进展 2006 年无锡阿科力化工有限公司公开了由环氧树脂、含磷化合物、含磷催化剂和溶剂组成的含磷环氧树脂的制备方法专利,开发了国内第一个无卤阻燃的环氧树脂，为电子产品实现绿色化的新型阻燃材料产业化科研项目，填补了国内覆铜板业原材料绿色化的一项空白，同时也将推动我国覆铜板以及印制线路板的绿色化进程。康富春发明了用含磷的双羟基化合物和环氧氯丙烷在80±5℃反应下制得含磷环氧树脂。 闵玉勤，方琳等报道了含磷氮的无卤阻燃环氧树脂具有较高的玻璃转化温度，优良的热稳定性，初始分解温度高达300℃以上，在850℃下残碳率达到了27%以上，阻燃性能达到UL-94 V-0 级[6]。把磷引入环氧树脂中，提高了环氧树脂的阻燃性和热稳定性，更重要的是，避免了溴化环氧树脂在使用及回收过程中对环境造成污染，为环氧树脂的发展开辟了一条新的道路。 磷硅阻燃体系是今后阻燃技术发展的重要方向之一。该体系包括两个方面的内容，一方面是将磷系阻燃剂与硅系阻燃剂进行复配，通过阻燃剂之间的相互作用，产生协同阻燃效果; 另一方面是将磷硅两种元素引入同一分子结构中，通过元素之间的相互作用，产生协同阻燃效果[7]。 3、含磷环氧树脂的研究现状 3.1 阻燃机理 含磷型环氧树脂作为磷系阻燃剂的一种，其阻燃作用机理包括凝聚相阻燃机理和气相阻燃机理。当该种环氧树脂被引燃时，其分解产生磷的含氧酸