反式-4,5-二溴环己烷-1,2-二羧酸酐和邻苯二胺反应生成反式-4,5-二溴-环己烷-1,2-二羧酸-N-（O-氨基苯基）酰亚胺和反式-4,5-二溴-环己烷-2-羧基-苯并咪唑混合物。 化合物反式-4,5-二溴-环己烷-1,2-二羧酸-N-（O-氨基苯基）酰亚胺、反式-4,5-二溴-环己烷-2-羧基-苯并咪唑混合物及反式-4,5-二溴-环己烷-1,2-二羧酸-N-（O-氨基苯基）酰亚胺和反式-4,5-二溴-环己烷-2-羧基-苯并咪唑的混合物均可用作环氧树脂阻燃剂。使用时将它们溶于丙酮，加入到加热至80℃的环氧树脂中，在抽真空除去丙酮。 环氧树脂（ED-20，环氧基百分含量18%）90份，固化剂（多亚乙基多胺）10份及阻燃剂10份的组成物经R.T./3h+60~80℃/3h+120℃/4h固化，与未加该阻燃剂的固化物相比，添加该阻燃的固化物，不但自熄，且粘接强度、力学性能、热性能均得到很大提高。另外组成物耐寒和吸水性低。 随着纳米技术的发展，纳米粒子子啊环氧树脂阻燃技术上也取得了成效。在环氧树脂/聚磷酸胺（APP）组成物里只要添加微量（0.01%）的纳米尺寸金属粉末，就可以大幅度地提高氧指数。 环氧树脂以其优良的电性能、各种物理机械性能及黏合性能作为层压材料、包封料及灌注料在电气电子领域取得日益广泛的应用。随着电气电子产品耐热等级的提高和有关安全技术规范对环氧树脂电气用制品提出了阻燃要求。这样一来，环氧树脂的可燃性和耐燃性、如何实现阻燃这一技术及阻燃后对材料耐热性能和电性能的影响，就成为值得关注的问题。 通用的双酚A型环氧树脂和脂环族环氧树脂，与其他多数高分子材料（如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、有机玻璃等）一样，在空气中容易燃烧。燃烧过程是一个复杂的连续分解燃烧过程。亦即环氧树脂固化物受热作用分解为低分子质量的可燃性物，这种低分子碳氧化物在高温下被氧化生成游离OH基，然后通过OH基的游离基链反应继续燃烧。因此说环氧树脂分解成低分子可燃物的难易程度关系到环氧树脂可燃烧性的难易，燃烧的程度由生成的游离OH的倍增情况而定，同时游离OH基含有的高能量能够进一步促进燃烧。 双酚A型环氧树脂和脂环族环氧树脂分子结构不同。F.J.Martin等指出，聚合物分子结构中氧原子和碳原子之比（O/C）对氧指数有很大影响，氧碳之比越小指数越高。这对环氧树脂也是一样。在环氧树脂分子结构中氢原子和碳原子之比（H/C），氧原子和碳原子之比（O/C）小者氧指数（O.I.）高，相对而言树脂比较难燃。而且氧指数大体上随分子结构中苯核含量线型增加。因此双酚A型环氧树脂与脂环族环氧树脂相比，可燃性小些；而酚醛环氧树脂又比双酚A型环氧树脂更耐燃些。 环氧树脂固化体系获取耐燃性的途径大体有四种：向环氧树脂里添加阻燃剂和阻燃助剂；向环氧树脂里添加耐燃性环氧树脂；添加阻燃型固化剂；添加阻燃填料等。 阻燃剂多为含卤（溴、氯）化合物及磷系化物。三（氯乙基）磷酸酯，浅黄色油状液体，黏度（20℃）38~47mPa•s；闪点265.6℃，热分解温度240~280℃。三（2,3-二氯丙基）磷酸酯，浅黄色粘稠液体，黏度（23℃）18507mPa•s；闪点251.7℃，热分解温度230℃。三（2,3-二溴丙基）磷酸酯，浅黄色，粘稠液体；溶于卤代烃类、醇、酮和芳香族溶剂。这些阻燃剂的作用时抑制高分子材料热分解和反应生成热，控制分解氧和残余物。但是不同的阻燃剂又有不同阻燃作用机理。 含卤（Br、Cl）阻燃剂的阻燃作用机理大致有两种学说。其一是，终止自由基反应的作用。其二是，惰性气体的稀释作用。含卤阻燃剂热分解生成的HX，能够降低高分子热分解产生的可燃性气体浓度，从而起到阻燃作用。上述二种作用机理表明，含卤阻燃剂是以气相在高分子材料燃烧阶段发挥其阻燃作用。 比较含溴和含氯的阻燃剂，以含溴的阻燃效果好，这是因为C—Br键的分解能（54kcal/mol）小于C—Cl键的分解能（64kcal/mol）。相反，含溴阻燃剂的耐热性和耐候性不如含氯阻燃剂。 磷系阻燃剂的阻燃作用机理不同于含卤阻燃剂，它于固相和液相，特别是在固相发挥阻燃作用。当磷系阻燃剂受火焰作用时，发生如下变化：磷化物-磷酸-偏磷酸-聚偏磷酸，其结果形成一层挥发性的保护层。 该多元酸是一强酸，能将其他分子质子化，同时是一强脱水剂，可促进含氧高分子材料的碳化，即将分解阶段的化学反应转向容易生成碳的方向，使之难以生成CO2和CO，该碳形成表面层的物理方式隔断氧，防止可燃性气体扩散，从而起到阻燃作用。由此可知，磷系阻燃剂在燃烧的初期，即热分解阶段发挥效力。 无机阻燃剂的阻燃作用机理。在使用硼砂-硼酸混合物及氧化锑等无机阻燃剂时，高分子燃烧使它们受热熔融在一起，在表面形成保护膜，隔绝空气，起到阻燃的作用。 由于不同的阻燃剂阻燃作用机理不同，所以在实际使用时常常将它们适当配合在一起，充分发挥其协同作用，阻燃效果会更好。 磷和卤的协同作用。磷系阻燃剂主要以固相或液相在高分子材料的分解阶段起作用，含卤阻燃剂以气相在高分子材料燃烧阶段起作用，一旦将它们并用，从燃烧的气相到固相，就会互相协同抑制燃烧过程，比单独使用其中任一种都有更强的阻燃效果。另外与单独使用一种阻燃剂不同的是，当燃烧时在磷-卤两种阻燃剂之间生成的PBr3、PBr5、POBr3等溴磷化物都比HBr重，气化困难，阻燃能力强。 已知常用的双酚A环氧树脂不具有耐燃性（通常氧指数19.8左右）。在环氧树脂组成物里添加阻燃剂使树脂固化物具有了耐燃性，但往往使树脂的优良性呢个受到影响。使用环Br、P、Si等元素的耐燃环氧树脂，可以弥补使用阻燃剂的一些不足。 使用四溴双酚A与环氧树脂丙烷或环氧树脂反应，可以制备不同规格的耐燃型含溴环氧树脂。有四溴双酚A制备的含溴环氧树脂的耐燃性与溴含量有关。但溴代环氧树脂与通用环氧树脂配合使用时，树脂固化物耐热性也与溴代环氧树脂的用量有关。HBR用于印刷线路板或成型环氧树脂的反应型阻燃剂及通用高分子材料的阻燃剂；LBR主要用于FR-4型的印刷线路板。以六氢苯二甲酸酐（HHPA）固化溴化环氧树脂和双酚A环氧树脂，它们的HDT，力学性能及耐药品性能基本相当。除了溴化双酚A环氧树脂和溴化环氧树脂之外，还有其他非双酚A溴系环氧树脂，作为对它们的补充。 和开发卤阻燃剂一样，在环氧树脂的分子结构里引进磷（P），以获得耐燃性的含磷环氧树脂。早在20世纪60年代中期就已开发出三聚磷腈系耐燃环氧树脂。 |