如何提高环氧树脂的阻燃性能？

环氧树脂作为一种综合性能优良的热固性树脂,广泛应用于电子电气行业。此前应用于FR-4覆铜板的是溴化环氧/双氰胺/2-甲基咪唑体系,由于受严格的环保限制,不得不逐渐退出市场。这就促使人们积极寻求无卤、低烟、低毒对环境友好的新型高效阻燃环氧树脂体系。无卤环氧树脂则是一种新型环境友好型环氧树脂。
如何提高环氧树脂的阻燃性能？是环氧树脂改性研究的重要课题。
近年来,利用N、P等阻燃元素赋予环氧树脂阻燃性能的研究备受关注。引入磷结构被认为是提高环氧树脂阻燃性能的有效途径之一。磷改性的环氧树脂不仅具有优良的阻燃性能,且在燃烧过程中产生的有毒气体和烟雾要比含卤素化合物低得多。这在日益重视环保的今天尤为重要.而氮系阻燃剂中,三嗪环结构可有效地赋予材料阻燃性能,但大部分氮系阻燃剂是添加型的,从而造成环氧树脂固化物综合性能下降。将三嗪结构通过化学键的形式引入到环氧体系中,不仅能够起到很好的阻燃效果,而且还能提高材料的热学、力学等性能。
文献报道利用三聚氰胺、甲醛、苯酚等合成三聚氰胺改性酚醛,由于产物游离酚等杂质含量高、产物组份复杂等原因,造成环氧树脂胶液凝胶时间缩短而不能满足CCL生产工艺的要求。研究还发现,在环氧树脂固化体系中如果同时存在磷、氮两种元素,由于它们的协同效应,可使得阻燃性能大大提高。
如何提高环氧树脂的阻燃性能？
氢氧化镁Mg(OH)2是发展较快的一种添加型阻燃剂，低烟、无毒、能中和燃烧过程中的酸性、腐蚀性气体，是一种环保型绿色阻燃剂。其阻燃机理与 AL(OH)3 相似。与AL(OH)3相比，Mg(OH)2 的分解温度比AL(OH)3 高100-150C，可用于加工温度高于250C的工程塑料的阻燃，且还有促进聚合物成炭的作用，但要达到一定的阻燃效果，添加量需要在50%以上，对材料的性能影响很大。为减少聚合物中Mg(OH)2 的添加量，一种办法是将Mg(OH)2颗粒细微化，另一种方法是采用包覆技术对Mg(OH)2表面进行改性，以提高其与聚合物的相容性。
红磷是一种性能优良的阻燃剂，具有高效、抑烟、低毒的阻燃效果，但易吸潮、氧化、并放出剧毒的气体，粉尘易爆炸，呈深红色，因此使用受到很大的限制。为了解决上述一些缺点，对红磷进行表面处理是研究的主要方向，其中微胶囊化是最有效的方法。

寻找性能优异且绿色环保的新型阻燃剂是环氧树脂改性研究的重要课题，也是无卤环氧树脂应用发展中需要不断探索的课题。