反式-4,5-二溴環己烷-1,2-二羧酸酐和鄰苯二胺反應生成反式-4,5-二溴-環己烷-1,2-二羧酸-N-（O-氨基苯基）酰亞胺和反式-4,5-二溴-環己烷-2-羧基-苯并咪唑混合物。 化合物反式-4,5-二溴-環己烷-1,2-二羧酸-N-（O-氨基苯基）酰亞胺、反式-4,5-二溴-環己烷-2-羧基-苯并咪唑混合物及反式-4,5-二溴-環己烷-1,2-二羧酸-N-（O-氨基苯基）酰亞胺和反式-4,5-二溴-環己烷-2-羧基-苯并咪唑的混合物均可用作環氧樹脂阻燃劑。使用時將它們溶于丙酮，加入到加熱至80℃的環氧樹脂中，在抽真空除去丙酮。 環氧樹脂（ED-20，環氧基百分含量18%）90份，固化劑（多亞乙基多胺）10份及阻燃劑10份的組成物經R.T./3h+60~80℃/3h+120℃/4h固化，與未加該阻燃劑的固化物相比，添加該阻燃的固化物，不但自熄，且粘接強度、力學性能、熱性能均得到很大提高。另外組成物耐寒和吸水性低。 隨著納米技術的發展，納米粒子子啊環氧樹脂阻燃技術上也取得了成效。在環氧樹脂/聚磷酸胺（APP）組成物里只要添加微量（0.01%）的納米尺寸金屬粉末，就可以大幅度地提高氧指數。 環氧樹脂以其優良的電性能、各種物理機械性能及黏合性能作為層壓材料、包封料及灌注料在電氣電子領域取得日益廣泛的應用。隨著電氣電子產品耐熱等級的提高和有關安全技術規范對環氧樹脂電氣用制品提出了阻燃要求。這樣一來，環氧樹脂的可燃性和耐燃性、如何實現阻燃這一技術及阻燃后對材料耐熱性能和電性能的影響，就成為值得關注的問題。 通用的雙酚A型環氧樹脂和脂環族環氧樹脂，與其他多數高分子材料（如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、有機玻璃等）一樣，在空氣中容易燃燒。燃燒過程是一個復雜的連續分解燃燒過程。亦即環氧樹脂固化物受熱作用分解為低分子質量的可燃性物，這種低分子碳氧化物在高溫下被氧化生成游離OH基，然后通過OH基的游離基鏈反應繼續燃燒。因此說環氧樹脂分解成低分子可燃物的難易程度關系到環氧樹脂可燃燒性的難易，燃燒的程度由生成的游離OH的倍增情況而定，同時游離OH基含有的高能量能夠進一步促進燃燒。 雙酚A型環氧樹脂和脂環族環氧樹脂分子結構不同。F.J.Martin等指出，聚合物分子結構中氧原子和碳原子之比（O/C）對氧指數有很大影響，氧碳之比越小指數越高。這對環氧樹脂也是一樣。在環氧樹脂分子結構中氫原子和碳原子之比（H/C），氧原子和碳原子之比（O/C）小者氧指數（O.I.）高，相對而言樹脂比較難燃。而且氧指數大體上隨分子結構中苯核含量線型增加。因此雙酚A型環氧樹脂與脂環族環氧樹脂相比，可燃性小些；而酚醛環氧樹脂又比雙酚A型環氧樹脂更耐燃些。 環氧樹脂固化體系獲取耐燃性的途徑大體有四種：向環氧樹脂里添加阻燃劑和阻燃助劑；向環氧樹脂里添加耐燃性環氧樹脂；添加阻燃型固化劑；添加阻燃填料等。 阻燃劑多為含鹵（溴、氯）化合物及磷系化物。三（氯乙基）磷酸酯，淺黃色油狀液體，黏度（20℃）38~47mPa•s；閃點265.6℃，熱分解溫度240~280℃。三（2,3-二氯丙基）磷酸酯，淺黃色粘稠液體，黏度（23℃）18507mPa•s；閃點251.7℃，熱分解溫度230℃。三（2,3-二溴丙基）磷酸酯，淺黃色，粘稠液體；溶于鹵代烴類、醇、酮和芳香族溶劑。這些阻燃劑的作用時抑制高分子材料熱分解和反應生成熱，控制分解氧和殘余物。但是不同的阻燃劑又有不同阻燃作用機理。 含鹵（Br、Cl）阻燃劑的阻燃作用機理大致有兩種學說。其一是，終止自由基反應的作用。其二是，惰性氣體的稀釋作用。含鹵阻燃劑熱分解生成的HX，能夠降低高分子熱分解產生的可燃性氣體濃度，從而起到阻燃作用。上述二種作用機理表明，含鹵阻燃劑是以氣相在高分子材料燃燒階段發揮其阻燃作用。 比較含溴和含氯的阻燃劑，以含溴的阻燃效果好，這是因為C—Br鍵的分解能（54kcal/mol）小于C—Cl鍵的分解能（64kcal/mol）。相反，含溴阻燃劑的耐熱性和耐候性不如含氯阻燃劑。 磷系阻燃劑的阻燃作用機理不同于含鹵阻燃劑，它于固相和液相，特別是在固相發揮阻燃作用。當磷系阻燃劑受火焰作用時，發生如下變化：磷化物-磷酸-偏磷酸-聚偏磷酸，其結果形成一層揮發性的保護層。 該多元酸是一強酸，能將其他分子質子化，同時是一強脫水劑，可促進含氧高分子材料的碳化，即將分解階段的化學反應轉向容易生成碳的方向，使之難以生成CO2和CO，該碳形成表面層的物理方式隔斷氧，防止可燃性氣體擴散，從而起到阻燃作用。由此可知，磷系阻燃劑在燃燒的初期，即熱分解階段發揮效力。 無機阻燃劑的阻燃作用機理。在使用硼砂-硼酸混合物及氧化銻等無機阻燃劑時，高分子燃燒使它們受熱熔融在一起，在表面形成保護膜，隔絕空氣，起到阻燃的作用。 由于不同的阻燃劑阻燃作用機理不同，所以在實際使用時常常將它們適當配合在一起，充分發揮其協同作用，阻燃效果會更好。 磷和鹵的協同作用。磷系阻燃劑主要以固相或液相在高分子材料的分解階段起作用，含鹵阻燃劑以氣相在高分子材料燃燒階段起作用，一旦將它們并用，從燃燒的氣相到固相，就會互相協同抑制燃燒過程，比單獨使用其中任一種都有更強的阻燃效果。另外與單獨使用一種阻燃劑不同的是，當燃燒時在磷-鹵兩種阻燃劑之間生成的PBr3、PBr5、POBr3等溴磷化物都比HBr重，氣化困難，阻燃能力強。 已知常用的雙酚A環氧樹脂不具有耐燃性（通常氧指數19.8左右）。在環氧樹脂組成物里添加阻燃劑使樹脂固化物具有了耐燃性，但往往使樹脂的優良性呢個受到影響。使用環Br、P、Si等元素的耐燃環氧樹脂，可以彌補使用阻燃劑的一些不足。 使用四溴雙酚A與環氧樹脂丙烷或環氧樹脂反應，可以制備不同規格的耐燃型含溴環氧樹脂。有四溴雙酚A制備的含溴環氧樹脂的耐燃性與溴含量有關。但溴代環氧樹脂與通用環氧樹脂配合使用時，樹脂固化物耐熱性也與溴代環氧樹脂的用量有關。HBR用于印刷線路板或成型環氧樹脂的反應型阻燃劑及通用高分子材料的阻燃劑；LBR主要用于FR-4型的印刷線路板。以六氫苯二甲酸酐（HHPA）固化溴化環氧樹脂和雙酚A環氧樹脂，它們的HDT，力學性能及耐藥品性能基本相當。除了溴化雙酚A環氧樹脂和溴化環氧樹脂之外，還有其他非雙酚A溴系環氧樹脂，作為對它們的補充。 和開發鹵阻燃劑一樣，在環氧樹脂的分子結構里引進磷（P），以獲得耐燃性的含磷環氧樹脂。早在20世紀60年代中期就已開發出三聚磷腈系耐燃環氧樹脂。 |