[發(fā)明專利]一種聚醚多元醇阻燃劑的合成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210054008.7
• 申請(qǐng)日: 2012-03-02
• 公開（公告）號(hào): CN102604070A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施正杭;蘇國(guó)棟;呂延文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 衢州學(xué)院
• 主分類號(hào): C08G65/26
• 分類號(hào): C08G65/26;C08G77/46;C08G18/50
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計(jì)一種有機(jī)硅副產(chǎn)物合成GY-100聚醚多元醇阻燃劑的化學(xué)合成方法

二、技術(shù)背景

不含鹵型阻燃高分子是目前阻燃高分子的發(fā)展方向，硅阻燃劑是一種新型高效、低毒、對(duì)環(huán)境友好的無(wú)鹵阻燃劑，也是一種成碳型抑煙劑，各種倍半硅氧烷雜化高分子構(gòu)成了是此類的阻燃劑中的一大類。有機(jī)硅能改善基材的加工性能、耐熱性能等，在尋求環(huán)保、安全阻燃劑的形勢(shì)下硅阻燃劑作為一種無(wú)鹵阻燃劑，有效克服了鹵系阻燃劑的缺點(diǎn)，引起了人們的高度關(guān)注。聚倍半硅氧烷與環(huán)氧丙烷直接反應(yīng)合成聚醚多元醇阻燃劑，繼而和異氰酸酯發(fā)泡形成硬泡聚氨酯，甲基聚倍半硅氧烷阻燃劑作為反應(yīng)物添加至建筑材料中，大大增強(qiáng)阻燃劑的穩(wěn)定性，可承受日曬雨淋的考驗(yàn)。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題是提供一種以有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)物一甲基三氯硅烷合成的甲基聚倍半硅氧烷與環(huán)氧烷烴直接反應(yīng)生成聚醚多元醇阻燃劑的工藝，具有簡(jiǎn)單、安全性好、反應(yīng)收率高、基本無(wú)三廢的特點(diǎn)。

本發(fā)明采用的技術(shù)發(fā)明方案如下：

水與甲基聚倍半硅氧烷按質(zhì)量比為1～8∶1投入反應(yīng)釜中，加入催化劑的水溶液，攪拌均勻后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入環(huán)氧烷烴A，在90～130℃(優(yōu)選105～120℃)下攪拌熟化30min～120min(優(yōu)選45min～90min)，減壓脫除未反應(yīng)的沸點(diǎn)在100℃以下的成份，再加入環(huán)氧烷烴B，在90～130℃(優(yōu)選110～120℃)下攪拌熟化30min～90min(優(yōu)選60min～90min)，減壓脫除未反應(yīng)的環(huán)氧烷烴單體，然后加酸中和，調(diào)pH值為6.5～7.5、加入抗氧劑，攪拌均勻得到所述聚醚多元醇阻燃劑。

所得產(chǎn)品可采用高氯酸催化法來測(cè)定聚醚多元醇阻燃劑的羥值，HC-2氧指數(shù)測(cè)定儀測(cè)定制備的聚醚多元醇阻燃劑的氧指數(shù)。

所述催化劑為下列一種或是兩種以上任意比例的組合：氫氧化鉀、氫氧化鈉、乙醇鈉、乙醇鉀、甲醇鈉、甲醇鉀、叔丁醇鈉或叔丁醇鉀，優(yōu)選氫氧化鉀或氫氧化鈉；

所述的環(huán)氧烷烴A和環(huán)氧烷烴B相同，為下列之一：環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧氯丙烷、1，2-環(huán)氧丁烷、1，2-環(huán)氧己烷、1，2-環(huán)氧辛烷，優(yōu)選環(huán)氧丙烷；

所述環(huán)氧烷烴A和環(huán)氧烷烴B的總的質(zhì)量與甲基聚倍半硅氧烷的質(zhì)量比為4～8∶1。

所述反應(yīng)的反應(yīng)式如下：

本發(fā)明所述催化劑與甲基聚倍半硅氧烷的投料物的質(zhì)量比為0.05-0.2∶1。

所述催化劑的水溶液中，催化劑的質(zhì)量百分分?jǐn)?shù)為40～50.0％，優(yōu)選40％。

本發(fā)明所述加酸中和中，所述的酸為下列之一：鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸，優(yōu)選鹽酸或磷酸，最優(yōu)選鹽酸。

本發(fā)明所述的抗氧劑為下列之一：2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚、二苯胺、對(duì)苯二胺、二氫喹啉、二甲基環(huán)己胺、2，6-三級(jí)丁基-4-甲基苯酚、雙(3，5-三級(jí)丁基-4-羥基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三級(jí)丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯，優(yōu)選2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚或二甲基環(huán)己胺，最優(yōu)選2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚。

所述的抗氧劑的用量通常為甲基聚倍半硅氧烷的質(zhì)量的5～8％。

本發(fā)明所述環(huán)氧烷烴A與環(huán)氧烷烴B是用以區(qū)分不同操作步驟中的環(huán)氧烷烴，不代表其他特別的含義，環(huán)氧烷烴A的質(zhì)量用量通常占總的環(huán)氧烷烴A和環(huán)氧烷烴B的總質(zhì)量的20～80％，優(yōu)選25％～75％。

推薦所述水的用量為甲基聚倍半硅氧烷質(zhì)量的1～8倍，優(yōu)選2～4倍。

本發(fā)明所述甲基聚倍半硅氧烷可按以下方法制備得到：甲苯、一甲基三氯硅烷、三乙胺混合后降溫至-18～-16℃，在干燥條件下，將對(duì)苯二胺溶于四氫呋喃的溶液滴入燒瓶，在-12～-10℃下攪拌反應(yīng)8～15小時(shí)，然后將反應(yīng)混合物冷卻到-18～-16℃，將水溶于四氫呋喃中，滴入反應(yīng)混合物中，再在室溫下攪拌反應(yīng)8～15小時(shí)，有鹽沉淀，過濾，取濾液用水洗滌，直到中性，分去水層，取有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉干燥后蒸除回收溶劑，制得甲基聚倍半硅氧烷；

所述一甲基三氯硅烷、三乙胺、對(duì)苯二胺、水的物質(zhì)的量之比為1∶2～3∶0.5～1.2～2。

所述甲苯的體積用量通常以一甲基三氯硅烷的質(zhì)量計(jì)為5～16mL/g。