一種新型阻燃聚醚多元醇的制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備工藝簡單、易于發(fā)泡且阻燃效 果好的新型阻燃聚醚多元醇的制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 伴隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，聚氨酯材料需求在不斷的提升，由于聚氨酯泡沫在絕 緣、隔音、耐老化方面等的性能，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車、航空、建筑等領(lǐng)域。
[0003] 目前聚氨酯材料的阻燃途徑，大致分為兩種：1.添加非反應(yīng)阻燃劑法。如美國的 專利USP4849459中介紹了三聚氰胺與磷酸酯配合使用，主要通過在高活性聚醚多元醇的 中添加三聚氰胺類含氮化合物的方法到達阻燃的效果，在添加的過程中對三聚氰胺類含氮 化合物的粒徑要求很高，并且能夠高度分散在聚醚多元醇中，如不能夠高度分散，放置時間 長很容易分層，添加阻燃劑與聚醚多元醇的互溶性很差，在實際生產(chǎn)中帶來很多的不方便。 添加阻燃劑的很難在實際生產(chǎn)中得到應(yīng)用。2.反應(yīng)型阻燃法主要是阻燃聚醚元醇，如中國 專利cn01346836A公開的納米級難燃聚合物聚醚多元醇，用高活性聚醚多元醇為連續(xù)相， 高活性聚醚的分子量4800-6000,其產(chǎn)品固含量28%左右。現(xiàn)有的方法得到的阻燃聚醚多元 醇阻燃性能不夠好，制備的聚氨酯泡沫的氧指數(shù)不是很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的之一是提供一種新型阻燃聚醚多 元醇的制備方法，采用高含氮的分子化合物或高含氮分子聚合物與甲醛進行預(yù)聚，高度分 散或局部接枝到高活性聚醚多元醇介質(zhì)中。該新型阻燃聚醚多元醇未見文獻報道過，為以 后研宄新型阻燃聚醚多元醇打下基礎(chǔ)。
[0005] 所述的一種新型阻燃聚醚多元醇的制備方法，其特征在于以高活性聚醚多元醇為 介質(zhì)，在催化劑作用下，含氮化合物與甲醛在60-KKTC下3-10小時，得到單體分散或局部 接枝的高活性阻燃聚醚多元醇，再縮聚、真空減壓脫去水溶劑，得到阻燃聚醚多元醇。
[0006] 所述的一種新型阻燃聚醚多元醇的制備方法，其特征在于所述含氮化合物為乙二 胺類化合物或/和哌嗪類化合物，乙二胺類化合物的結(jié)構(gòu)式如其結(jié)構(gòu)式如式（I)所示，哌嗪 類化合物的結(jié)構(gòu)式如如式（II)所示：
【主權(quán)項】
1. 一種新型阻燃聚醚多元醇的制備方法，其特征在于以高活性聚醚多元醇為介質(zhì)，在 催化劑作用下，含氮化合物與甲醛在60-100°C下3-10小時，得到單體分散或局部接枝的高 活性阻燃聚醚多元醇，再縮聚、真空減壓脫去水溶劑，得到阻燃聚醚多元醇。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型阻燃聚醚多元醇的制備方法，其特征在于所述含 氮化合物為乙二胺類化合物或/和哌嗪類化合物，乙二胺類化合物的結(jié)構(gòu)式如其結(jié)構(gòu)式如 式（I)所示，哌嗪類化合物的結(jié)構(gòu)式如如式（II)所示：
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型阻燃聚醚多元醇的制備方法，其特征在于式（I)所 示的乙二胺類化合物制備方法如下： 以三聚氯氰為起始原料，以無機堿作為縛酸劑，將三聚氯氰分散在溶劑中降溫至-5~ 〇°C，滴加氨水，滴完后開始滴加NaOH水溶液，控制滴加反應(yīng)溫度為：-5~5°C，反應(yīng)結(jié)束后， 把溶液反應(yīng)溫度升高至25~30°C，接著在滴加氨水同時滴加NaOH水溶液反應(yīng)后，回收溶 液，接著滴加乙二胺，同時滴加NaOH水溶液，在經(jīng)抽濾、水洗、烘干后即得式（I)所示的乙二 胺類化合物； 以三聚氯氰為起始原料，以無機堿作為縛酸劑，將三聚氯氰分散在溶劑中降溫至-5~ 〇°C，滴加氨水，滴完后開始滴加NaOH水溶液，控制滴加反應(yīng)溫度為：-5~5°C，反應(yīng)結(jié)束后， 把溶液反應(yīng)溫度升高至25~30°C，接著在滴加氨水同時滴加NaOH水溶液反應(yīng)后，回收溶 液，接著滴加哌嗪，同時滴加NaOH水溶液，在經(jīng)抽濾、水洗、烘干后即得式（II)所示的哌嗪 類化合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型阻燃聚醚多元醇的制備方法，其特征在于催化劑為 稀鹽酸、硫酸或三乙胺；所述溶劑為丙酮或丙酮與水的混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的一種新型阻燃聚醚多元醇的制備方法，其特征在于 反應(yīng)溫度為80-95°C，反應(yīng)時間為3-5小時。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型阻燃聚醚多元醇的制備方法，其特征在于三聚氯氰 反應(yīng)溫度第一個氯取代反應(yīng)溫度設(shè)定-5~5°C，第二個氯取代反應(yīng)溫度為室溫，第三個氯 取代反應(yīng)溫度為95~100 °C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型阻燃聚醚多元醇的制備方法，其特征在于所述的 高活性聚醚多元醇是環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合或環(huán)氧乙烷封端所形成聚醚多元醇，其分子量為 3000-8000,其多元醇的官能度在2-4之間，羥值在19K0H-36K0H/g之間，伯羥基含量在 65-98% 之間。
8. -種新型阻燃聚醚多元醇在合成聚氨酯高彈性泡沫塑料中的應(yīng)用。
9. 一種如權(quán)利要求1所述的新型阻燃聚醚多元醇與高活性聚醚多元醇、助劑復(fù)配、合 成聚氨酯高彈性泡沫塑料，其特征在于各組份及重量份數(shù)如下： 高活性聚醚多元醇 30-70份 阻燃聚醚多元醇 70-30份 硅油 0. 7-1. 2份 交聯(lián)劑 1-2. 5份 水 1-3份 叔胺催化劑 0. 1-0. 5份 二異氰酸酯化合物 100-115份， 所述叔胺催化劑為三乙胺、三乙烯二胺、二異丙胺中的一種或一種混合物，所述二異氰 酸酯化合物包括甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二苯基二異氰酸酯，所述交聯(lián)劑是甘油、二乙 醇胺、三乙醇胺中的一種或一種以上的混合物。
10. -種如權(quán)利要求9所述的聚氨酯高彈性泡沫塑料的制備方法，其特征在于在混合 器中分別加入高活性聚醚多元醇、阻燃聚醚多元醇、叔胺催化劑、水、交聯(lián)劑、硅油勻泡劑混 合均勻后加入二異氰酸酯化合物，高速混合，混合后自由發(fā)泡制得聚氨酯高彈性泡沫塑料， 其性能應(yīng)符合以下要求： 泡沫表觀密度：45-70kg/m3 泡沫拉伸強度：彡lOOKpa 泡沫斷裂伸長率：多100% 泡沫壓縮變定：< 8% 氧指數(shù)：多28% 煙密度< 60% 回彈率：多60%。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型阻燃聚醚多元醇的制備方法和應(yīng)用，包括如下步驟：1)制備含氮化合物，將三聚氯氰與氨水反應(yīng)，不同的溫度下取代得到不同的胺，然后在與乙二胺或者哌嗪反應(yīng)得到高含氮化合物，將該化合物研磨粒徑在5um左右；2）在高活性聚醚多元醇介質(zhì)中，將上述含氮化合物與甲醛反應(yīng)，反應(yīng)溫度在80-95℃，反應(yīng)時間3-5小時，得到單體分散或局部接枝高活性阻燃聚醚多元醇。該阻燃高活性聚合物聚醚多元醇具有阻燃氧指數(shù)高、易于發(fā)泡等特點。聚氨酯高回彈泡沫塑料的氧指數(shù)≥28%，煙密度：≤60%，回彈率：≥60%。
【IPC分類】C08G18-50, C08G65-333, C08G18-48, C08G101-00
【公開號】CN104844793
【申請?zhí)枴緾N201510277401
【發(fā)明人】金譯平, 王秋偉, 王咪咪
【申請人】浙江萬盛股份有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月27日