本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種阻燃納米涂料。

背景技術(shù)：

線路板是搭載電子元件的基板，它是在直接物料的基礎(chǔ)上，結(jié)合部分間接物料，通過生產(chǎn)工具加工完成的。其中，直接物料是指在生產(chǎn)中直接使用在產(chǎn)品上或與產(chǎn)品直接接觸的主要物料；間接物料是指在生產(chǎn)中間接使用在產(chǎn)品上或與產(chǎn)品間接接觸的次要物料。線路板制作中最主要的直接物料有三種，即基材、半固化片和銅箔。基材(core/laminte)是由半固化片和銅箔壓制而成。半固化片則是由樹脂、玻璃布結(jié)合不同的增強材和填充劑制造而成。

在要求阻燃的電子設(shè)備上，還需要阻燃的電路板，這些電路板都是涂有阻燃樹脂的層壓板。環(huán)氧樹脂材料因具有許多突出的特能，如較好的熱穩(wěn)定性、絕緣性、黏附性、抗腐蝕性以及良好的力學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于電子、電器等領(lǐng)域，進(jìn)而成為目前最重要的電子化學(xué)材料之。然而，其氧指數(shù)不高，只有20％左右，屬于易然性物質(zhì)，通常需對其阻燃性能進(jìn)行改良提高。常用的阻燃方法之一是在環(huán)氧樹脂中引進(jìn)具有阻燃效應(yīng)的氯、溴等鹵族元素來提高環(huán)氧樹脂固化物的阻燃性能。四溴雙酚a型環(huán)氧樹脂就是其中的典型代表,溴化環(huán)氧樹脂具有力學(xué)性能、阻燃性、黏合性、電絕緣性優(yōu)良以及固化收縮率低等特點，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝、絕緣材料和印刷電路板基材等電子電氣領(lǐng)域。但這種材料用在電子元器件上時，受到熱壓作用會生成溴化氫等腐蝕性氣體，影響設(shè)備的性能。此外，鹵素阻燃劑在燃燒或熱解過程中，會產(chǎn)生鹵化苯并嗯英以及鹵化苯并呋等有毒物質(zhì)，對環(huán)境造成污染。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種配方合理，阻燃性好的阻燃納米涂料。其的涂料體系中添加了不含溴的阻燃劑，該阻燃劑是由聚乙烯磺酸和殼聚糖復(fù)配形成的阻燃劑，配伍到環(huán)氧樹脂體系中，具有良好的相容性，并且能夠在基材表面形成具有良好阻燃性能的阻燃漆膜，形成的阻燃漆膜可以達(dá)到ul94，v-0級。

本發(fā)明的目的還在于，提供一種能快速制作出上述阻燃納米涂料的制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是：

一種阻燃納米涂料，其由以下質(zhì)量百分比的原料組成：

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述環(huán)氧樹脂為二酚基丙烷環(huán)氧樹脂、酚酞環(huán)氧樹脂和間苯二酚環(huán)氧樹脂中的一種。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述亞甲基雙環(huán)己烷胺、異佛爾酮二胺或二乙胺基丙胺。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述聚乙烯磺酸的分子量為10000-20000g/mol。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述殼聚糖為β-殼聚糖，其分子量為500-1000g/mol。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述聚乙烯磺酸與殼聚糖的質(zhì)量比為2:1。當(dāng)聚乙烯磺酸與殼聚糖的添加量的質(zhì)量比為2：1時，具有較高的loi值，并且阻燃效果優(yōu)異。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述填料為空心納米二氧化硅微球。

一種上述的一種阻燃納米涂料的制備方法，其包括如下步驟：

(1)將表面活性劑、殼聚糖和聚乙烯磺酸按質(zhì)量百分比相混合，然后加入到水中，于60～70℃、1000～1400r/min的攪拌速度攪拌10～30分鐘，獲得溶液；

(2)將環(huán)氧樹脂、填料和固化劑在800～1200r/min的攪拌速度下攪拌4～12min，使各組分混合均勻，然后加入步驟(1)獲得的溶液中，在攪拌速度為350～700r/min條件下攪拌8～30min，制得阻燃納米涂料。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提供的阻燃納米涂料的配方合理，在涂料體系中添加了不含溴的阻燃劑，該阻燃劑是由聚乙烯磺酸和殼聚糖復(fù)配形成的阻燃劑，配伍到環(huán)氧樹脂體系中，具有良好的相容性，并且通過科學(xué)合理控制聚乙烯磺酸和殼聚糖的質(zhì)量比添加量，使之具有較高的loi值，能夠在基材表面形成具有良好阻燃性能的阻燃漆膜，形成的阻燃漆膜可以達(dá)到ul94，v-0級，阻燃效果好，且不影響制品性能，無毒環(huán)保，對環(huán)境友好，成本低廉，易于廣泛推廣應(yīng)用。本發(fā)明提供的制備方法能快速制出阻燃納米涂料制品，且工藝步驟簡潔，易于實現(xiàn)，生產(chǎn)率高。

下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

具體實施方式

實施例1，本實施例中提供的一種阻燃納米涂料，其由以下質(zhì)量百分比的原料組成：酚酞環(huán)氧樹脂35％，十二烷基苯磺酸鈉14％，亞甲基雙環(huán)己烷胺7％，分子量為10000g/mol的聚乙烯磺酸6％，分子量為1000g/mol的殼聚糖3％，空心納米二氧化硅微球16％和水19％。

一種上述的一種阻燃納米涂料的制備方法，其包括如下步驟：

(1)將十二烷基苯磺酸鈉、殼聚糖和聚乙烯磺酸按質(zhì)量百分比相混合，然后加入到水中，于60～70℃、1000～1400r/min的攪拌速度攪拌10～30分鐘，獲得溶液；

(2)將酚酞環(huán)氧樹脂、空心納米二氧化硅微球和亞甲基雙環(huán)己烷胺在800～1200r/min的攪拌速度下攪拌4～12min，使各組分混合均勻，然后加入步驟(1)獲得的溶液中，在攪拌速度為350～700r/min條件下攪拌8～30min，制得阻燃納米涂料。

實施例2，本實施例提供的一種阻燃納米涂料及其制備方法，其與實施例1基本相同，區(qū)別點在于，其由以下重量份數(shù)比的原料組成：二酚基丙烷環(huán)氧樹脂40％、十二烷基苯磺酸鈉10％、異佛爾酮二胺7％、分子量為10000g/mol的聚乙烯磺酸6％、分子量為1000g/mol的殼聚糖5％、空心納米二氧化硅微球15％和水17％。

實施例3，本實施例提供的一種阻燃納米涂料及其制備方法，其與實施例1基本相同，區(qū)別點在于，其由以下重量份數(shù)比的原料組成：間苯二酚環(huán)氧樹脂30％、十二烷基苯磺酸鈉15％、二乙胺基丙胺6％、分子量為20000g/mol的聚乙烯磺酸10％、分子量為500g/mol的殼聚糖3％、空心納米二氧化硅微球20％和水16％。

實施例4，本實施例提供的一種阻燃納米涂料及其制備方法，其與實施例1基本相同，區(qū)別點在于，其由以下重量份數(shù)比的原料組成：酚酞環(huán)氧樹脂35％、十二烷基苯磺酸鈉12％、亞甲基雙環(huán)己烷胺8％、分子量為15000g/mol的聚乙烯磺酸10％、分子量為800g/mol的殼聚糖5％、空心納米二氧化硅微球15％和水15％。

對比例1，其與實施例4基本相同，不同之處在于殼聚糖分子量為180g/mol。

對比例2，其與實施例4基本相同，不同之處在于殼聚糖分子量為1500g/mol。

對比例3，其與實施例4基本相同，不同之處在于未添加殼聚糖。

對比例4，其與實施例4基本相同，不同之處在于未添加聚乙烯磺酸。

對比例5，其與實施例4基本相同，不同之處在于未添加水。

對比例6，其與實施例4基本相同，不同之處在于未添加十二烷基苯磺酸鈉。

對比例7，其與實施例4基本相同，不同之處在于未添加空心納米二氧化硅微球。

應(yīng)用實施例：

實施例1-4和對比例1-7的一種阻燃納米涂料的性能測試如表1所示：

表1

對實施例1-4和對比例1-7的一種阻燃納米涂料漆膜進(jìn)行ul94垂直燃燒試驗，結(jié)果表2所示：

表2

上述實施例僅為本發(fā)明較好的實施方式，本發(fā)明不能一一列舉出全部的實施方式，凡采用上述實施例之一的技術(shù)方案，或根據(jù)上述實施例所做的等同變化，均在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。

根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。如本發(fā)明上述實施例所述，采用與其相同或相似方法及組分而得到的其它涂料及其制備方法均在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。