技术领域
[0001] 本发明涉及环氧树脂材料技术领域，具体为一种透明环保的本征阻燃型环氧树脂材料及其制备方法与应用。
相关背景技术
[0002] 环氧树脂是一类重要的热固性聚合物，广泛应用于涂料、黏合剂、电子封装和复合材料等领域。随着社会对环保和安全性能要求的不断提高，开发具有环保特性和优异阻燃性能的环氧树脂材料成为研究热点。
[0003] 传统的环氧树脂材料往往需要添加大量的阻燃剂以满足阻燃要求，这不仅会降低材料的机械性能和透明度，还可能带来环境污染问题，市面上常见的卤素类阻燃剂虽然阻燃效果显著，但在燃烧过程中会释放有害气体，造成二次污染。
具体实施方式
[0033] 下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0034] 下面来描述本申请实施例的透明环保的本征阻燃型环氧树脂材料的制备方法及方法。
[0035] 本申请实施例提供的一种透明环保的本征阻燃型环氧树脂材料的制备方法，能够解决传统的环氧树脂材料往往需要添加大量的阻燃剂以满足阻燃要求，这不仅会降低材料的机械性能和透明度，还可能带来环境污染问题，市面上常见的卤素类阻燃剂虽然阻燃效果显著，但在燃烧过程中会释放有害气体，造成二次污染的问题。
[0036] 本申请实施例的透明环保的本征阻燃型环氧树脂材料的制备方法，可包括以下步骤：
[0037] S1、材料准备：
[0038] 环氧树脂基体：选用透明且环保的环氧树脂；
[0039] 固化剂：选择环保型固化剂；
[0040] 阻燃剂：采用本征阻燃剂；
[0041] 辅助材料：为提高材料性能，可添加适量纳米填料；
[0042] S2、配料和混合：
[0043] 阻燃剂预处理：将阻燃剂溶解在少量溶剂中，确保其均匀分散；
[0044] 混合制备：将环氧树脂基体、固化剂和预处理好的阻燃剂混合，搅拌均匀，使用超声波处理以确保纳米填料均匀分散；
[0045] 脱气处理：将混合物置于真空环境中进行脱气，去除混合过程中产生的气泡；
[0046] S3、浇注与固化：
[0047] 模具准备：准备好适当的模具，并涂抹脱模剂以便于脱模；
[0048] 浇注：将混合物缓慢倒入模具中，确保不产生气泡；
[0049] 固化：在室温下进行初步固化，然后在60‑80℃的温度下进一步固化数小时，最后在120℃下后固化2小时，确保材料完全固化；
[0050] S4、后处理：
[0051] 脱模：待固化完成后，将制备好的环氧树脂材料从模具中取出；
[0052] 表面处理：对表面进行打磨和抛光，确保材料表面平整、透明。
[0053] 进一步地，所述透明且环保的环氧树脂为双酚A型环氧树脂，所述环保型固化剂为脂环胺类固化剂，包括异佛尔酮二胺，所述本征阻燃剂为磷酸酯类或含磷有机化合物，所述纳米填料为纳米二氧化硅，在配料和混合步骤中，使用超声波处理时间为20‑30分钟，以确保纳米填料的均匀分散。
[0054] 实施例1：用于电子元器件封装的透明环保本征阻燃型环氧树脂。
[0055] 材料：环氧树脂基体：双酚A型环氧树脂(Epon828)100g。
[0056] 固化剂：异佛尔酮二胺(IPDA)30g。
[0057] 阻燃剂：9，10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷酚‑10‑氧化物(DOPO)20g。
[0058] 辅助材料：纳米二氧化硅(SiO2)2g。
[0059] 制备过程：
[0060] 1.将DOPO溶解在20ml乙醇中，搅拌均匀。
[0061] 2.将Epon828和IPDA混合，搅拌均匀后加入DOPO溶液，继续搅拌至均匀。
[0062] 3.加入纳米SiO2，使用超声波处理30分钟以确保均匀分散。
[0063] 4.将混合物在真空环境中脱气10分钟。
[0064] 5.将混合物倒入电子元器件模具中，室温初固化2小时。
[0065] 6.在80℃下固化4小时，最后在120℃下后固化2小时。
[0066] 7.完成后脱模，并进行表面处理。
[0067] 应用：用于电子元器件和集成电路的封装，提供优异的阻燃和保护性能。
[0068] 实施例2：用于建筑涂层的透明环保本征阻燃型环氧树脂。
[0069] 材料：环氧树脂基体：双酚A型环氧树脂(Epon828)100g。
[0070] 固化剂：脂环胺类固化剂(如TETA，三乙烯四胺)25g。
[0071] 阻燃剂：磷酸酯类阻燃剂(如TCEP，三氯乙基磷酸酯)15g。
[0072] 辅助材料：纳米二氧化钛(TiO2)2g。
[0073] 制备过程：1.将TCEP溶解在20ml乙醇中，搅拌均匀。
[0074] 2.将Epon828和TETA混合，搅拌均匀后加入TCEP溶液，继续搅拌至均匀。
[0075] 3.加入纳米TiO2，使用超声波处理20分钟以确保均匀分散。
[0076] 4.将混合物在真空环境中脱气10分钟。
[0077] 5.将混合物涂覆在建筑材料表面，室温初固化4小时。
[0078] 6.在80℃下固化2小时，最后在120℃下后固化2小时。
[0079] 7.完成后进行表面抛光处理。
[0080] 应用：用于建筑材料表面的透明涂层，提供美观和防火保护。
[0081] 实施例3：用于航空航天复合材料的透明环保本征阻燃型环氧树脂。
[0082] 材料：环氧树脂基体：双酚A型环氧树脂(Epon828)100g。
[0083] 固化剂：脂环胺类固化剂(如IPDA)30g。
[0084] 阻燃剂：含磷有机化合物(如DOPO)20g。
[0085] 辅助材料：纳米蒙脱土(MMT)3g。
[0086] 制备过程：1.将DOPO溶解在20ml乙醇中，搅拌均匀。
[0087] 2.将Epon828和IPDA混合，搅拌均匀后加入DOPO溶液，继续搅拌至均匀。
[0088] 3.加入纳米MMT，使用超声波处理30分钟以确保均匀分散。
[0089] 4.将混合物在真空环境中脱气15分钟。
[0090] 5.将混合物倒入复合材料模具中，室温初固化2小时。
[0091] 6.在80℃下固化4小时，最后在120℃下后固化2小时。
[0092] 7.完成后脱模，并进行表面处理。
[0093] 应用：用于制造轻质、高强度的复合材料，适用于航空航天和汽车工业。
[0094] 实施例4：用于家居涂层的透明环保本征阻燃型环氧树脂。
[0095] 材料：环氧树脂基体：双酚A型环氧树脂(Epon828)100g。
[0096] 固化剂：脂环胺类固化剂(如TETA)25g。
[0097] 阻燃剂：磷酸酯类阻燃剂(如TCEP)15g。
[0098] 辅助材料：纳米氧化铝(Al2O3)2g。
[0099] 制备过程：1.将TCEP溶解在20ml乙醇中，搅拌均匀。
[0100] 2.将Epon828和TETA混合，搅拌均匀后加入TCEP溶液，继续搅拌至均匀。
[0101] 3.加入纳米Al2O3，使用超声波处理20分钟以确保均匀分散。
[0102] 4.将混合物在真空环境中脱气10分钟。
[0103] 5.将混合物涂覆在家具表面，室温初固化4小时。
[0104] 6.在80℃下固化2小时，最后在120℃下后固化2小时。
[0105] 7.完成后进行表面抛光处理。
[0106] 应用：用于家具表面的透明涂层，提供阻燃保护和环保特性。
[0107] 综上，通过选用双酚A型环氧树脂作为基体，脂环胺类固化剂作为固化剂，磷酸酯类或含磷有机化合物作为阻燃剂，并添加适量纳米二氧化硅或其他纳米填料，制备出具有优异透明度和阻燃性能的环氧树脂材料，该材料的透明环保的本征阻燃型环氧树脂材料的制备方法包括材料准备、配料和混合、浇注与固化及后处理四个步骤，在配料和混合过程中，通过将阻燃剂预先溶解在少量溶剂中，确保其均匀分散，然后与环氧树脂基体、固化剂混合，并使用超声波处理以确保纳米填料的均匀分布，最后在真空环境中进行脱气处理，去除混合过程中产生的气泡，浇注与固化过程则包括在室温下进行初步固化，然后在60‑80℃的温度下进一步固化数小时，最后在120℃下后固化2小时，确保材料完全固化，通过后处理步骤，对表面进行打磨和抛光，确保材料表面平整、透明，通过上述方法制备的透明环保本征阻燃型环氧树脂材料，不仅保持了环氧树脂的优异性能，同时具备良好的阻燃性和环保性。
[0108] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
