Epoxy-Benzoxazines Resins with Phosphorus and/or Silicon Flame Retardant

M. SPONTÓN; J. C. RONDA; M. GALIÀ; V. CÁDIZ

Encuentro; X Reunion del grupo especializado de polímeros; 2007

Las polibenzoxazinas son materiales relativamente nuevos que pueden ser usados en muchos campos como elelectrónico o la industria aeroespacial, ya que presentan una buena combinación de propiedades atractivas, entreellas el no encogimiento durante el curado y una buena estabilidad y resistencia térmica. Las polibenzoxazinas seforman por polimerización térmica, por apertura del anillo de los correspondientes monómeros. Además, losmonómeros de benzoxazina se pueden preparar fácilmente a partir de fenoles, aminas primarias y formaldehido, porlo que la síntesis de benzoxazinas ofrece una amplia flexibilidad en su diseño molecular. Sin embargo a pesar de sualtas prestaciones, la densidad de entrecruzamiento de las resinas de benzoxazina se considera más baja que la de otras resinas termoestables 1.La copolimerización de resinas epoxi con benzoxazinas conduce a materiales que presentan elevadas densidades de entrecruzamiento y elevadas temperaturas de transición vítrea, además de mejoras tanto en la resistencia térmica como en las propiedades mecánicas y en la procesabilidad 2,3. Sin embargo, los copolímeros obtenidos non resultan adecuados en aplicaciones que requieren resistencia a la llama debido a la inflamabilidad inherente a las resinas epoxi. La incorporación de heteroátomos como fósforo o silicio a la estructura del polímero es una estrategia ampliamente utilizada para conseguir materiales retardantes a la llama y se encuentran numerosos ejemplos para el caso de las resinas epoxi 4. En este trabajo se han sintetizado diferentes monómeros epoxi conteniendo fósforo o silicio en su estructura, que se muestran en la figura, y se han copolimerizado con el diglicidiléter o la dibenzoxazina derivados de bisfenol  respectivamente. Se ha estudiado el comportamiento de curado de los sistemas con distinta proporción dedibenzoxazina y diglicidilo y se han obtenido materiales con contenidos variables de fósforo y/o silicio, que han sido caracterizados mediante calorimetría diferencial de barrido, análisis termogravimétrico y análisis termodinamomecánico. Las propiedades de retardancia a la llama se han evaluado mediante la determinación del índice limitante de oxígeno, poniéndose de manifiesto mejoras importantes al introducir fósforo o silicio en los materiales.