一種新型阻燃聚醚多元醇的制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于化工制備技術領域，具體涉及一種制備工藝簡單、易于發泡且阻燃效 果好的新型阻燃聚醚多元醇的制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 伴隨著世界經濟的發展，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，已經廣泛應用于汽車、航空、建筑等領域。
[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，在實際生產中帶來很多的不方便。 添加阻燃劑的很難在實際生產中得到應用。2.反應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相， 高活性聚醚的分子量4800-6000,其產品固含量28%左右。現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不是很高。
【發明內容】
[0004] 針對現有技術中存在的上述問題，本發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聚，高度分 散或局部接枝到高活性聚醚多元醇介質中。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。
[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，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構式如其結構式如式（I)所示，哌嗪 類化合物的結構式如如式（II)所示：
【主權項】
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，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. 根據權利要求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構式如其結構式如 式（I)所示，哌嗪類化合物的結構式如如式（II)所示：
3. 根據權利要求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，控制滴加反應溫度為：-5~5°C，反應結束后， 把溶液反應溫度升高至25~30°C，接著在滴加氨水同時滴加NaOH水溶液反應后，回收溶 液，接著滴加乙二胺，同時滴加NaOH水溶液，在經抽濾、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，控制滴加反應溫度為：-5~5°C，反應結束后， 把溶液反應溫度升高至25~30°C，接著在滴加氨水同時滴加NaOH水溶液反應后，回收溶 液，接著滴加哌嗪，同時滴加NaOH水溶液，在經抽濾、水洗、烘干后即得式（II)所示的哌嗪 類化合物。
4. 根據權利要求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. 根據權利要求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 反應溫度為80-95°C，反應時間為3-5小時。
6. 根據權利要求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 反應溫度第一個氯取代反應溫度設定-5~5°C，第二個氯取代反應溫度為室溫，第三個氯 取代反應溫度為95~100 °C。
7. 根據權利要求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氧丙烷開環聚合或環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用。
9. 一種如權利要求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，混合后自由發泡制得聚氨酯高彈性泡沫塑料， 其性能應符合以下要求： 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：多28% 煙密度< 60% 回彈率：多60%。
【專利摘要】本發明涉及一種新型阻燃聚醚多元醇的制備方法和應用，包括如下步驟：1)制備含氮化合物，將三聚氯氰與氨水反應，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中，將上述含氮化合物與甲醛反應，反應溫度在80-95℃，反應時間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高、易于發泡等特點。聚氨酯高回彈泡沫塑料的氧指數≥28%，煙密度：≤60%，回彈率：≥60%。
【IPC分類】C08G18-50, C08G65-333, C08G18-48, C08G101-00
【公開號】CN104844793
【申請號】CN201510277401
【發明人】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