[發明專利]阻燃聚醚多元醇、組合聚醚、聚氨酯泡沫及其制備方法

有效

• 申請號: 201310056537.5
• 申請日: 2013-02-21
• 公開（公告）號: CN104004175A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 張立柱;李心強;劉延良;王立亭;于楠
• 申請（專利權）人: 上海東大聚氨酯有限公司
• 主分類號: C08G65/28
• 分類號: C08G65/28;C07F9/6521;C08G18/50;C08G18/32;C08J9/14;C08L75/08;C08G101/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 胡美強;王衛彬

技術領域

本發明涉及一種阻燃聚醚多元醇、組合聚醚、聚氨酯泡沫及其制備方法。

背景技術

聚醚多元醇的主要應用領域是聚氨酯高分子材料，其消耗量占多元醇總量的80%左右，用于生產聚氨酯泡沫塑料、彈性體、膠粘劑和涂料等。聚醚多元醇簡稱聚醚，也叫聚烷醚或聚氧化烯烴，是在含活潑氫化合物為起始劑和催化劑存在下由環氧化合物開環聚合制得的。常用的環氧化合物有環氧丙烷（PO）、環氧乙烷（EO）等。聚氧化丙烯多元醇（包括環氧乙烷封端的活性聚醚）是聚氨酯工業用量最多的原料中間體。該類聚醚主要用于生產聚氨酯泡沫。

傳統聚醚制得的聚氨酯泡沫材料屬于易燃材料，阻燃性能較差，一般未經阻燃處理的硬泡的氧指數僅為18-19左右，屬易燃材料，燃燒過程中放出有毒氣體，給滅火及火場逃生都帶來很大的困難，國內外已經報道了多起聚氨酯泡沫火災造成的火災案例，對于聚氨酯泡沫防火性能要求已經迫在眉睫。目前常用的阻燃方法是在生產聚氨酯的原料中加入阻燃劑，但是存在阻燃劑外遷移和影響聚氨酯泡沫性能等不利因素，阻燃聚醚的研發生產工作成為制備阻燃聚氨酯泡沫材料的熱點之一。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服了現有的聚醚多元醇阻燃性能差或者煙密度高的缺陷，提供了一種聚醚多元醇、組合聚醚、聚氨酯泡沫及其制備方法。該聚醚多元醇屬于無鹵的氮磷協同阻燃聚醚多元醇，該組合聚醚中無需額外添加阻燃劑，其制成的聚氨酯泡沫具有良好的阻燃性能，能夠進一步擴展硬質聚氨酯泡沫的應用領域，具有顯著的經濟效益和社會效益。該阻燃聚醚多元醇的制備方法操作簡單，收率高，適于大規模工業化生產。

本發明通過以下技術方案解決上述技術問題。

本發明提供了一種聚醚多元醇的制備方法，其包括下述步驟：

①惰性氣氛下，將二乙醇胺、甲醛水溶液和亞磷酸三乙酯混合，所述二乙醇胺和甲醛的摩爾比為0.9:1-1:0.9，所述亞磷酸三乙酯和所述二乙醇胺的摩爾比為0.9:1-1:0.9，反應，減壓蒸餾，得起始劑；

②將20-30份所述起始劑、10-20份多羥基化合物、10-20份三聚氰酸和0.001-0.01份堿性催化劑混合得料液B；

或者，將20-30份所述起始劑、10-20份多羥基化合物和0.001-0.01份堿性催化劑混合得料液B；

或者，將20-30份所述起始劑、10-20份多羥基化合物、10-20份三聚氰酸、0.001-0.01份堿性催化劑和水混合得料液B；

其中，所述多羥基化合物的官能度為3-8；

③當所述料液B中不含水時，將所述料液B與3-5份環氧化合物混合，所述混合時的體系壓力在0.4MPa以下，于85-90℃下反應，反應后得料液C；

或者，當所述料液B中含水時，將所述料液B與3-5份環氧化合物混合，所述混合時的體系壓力在0.4MPa以下，于85-90℃下反應，反應后脫水，得料液C；

④將所述料液C和35-50份環氧化合物混合，所述混合時的體系壓力在0.4MPa以下，于90-150℃下反應，反應后即得；

其中，所述的份數均為質量份。

步驟①中，所述混合的方法和條件可為本領域常規的方法和條件。所述混合的溫度較佳地為40-70℃。本發明中，所述的混合優選按下述步驟進行：（i）使用恒壓滴液漏斗將所述的甲醛水溶液滴加至二乙醇胺中，攪拌，得料液A；（ii）使用恒壓滴液漏斗將所述亞磷酸三乙酯滴加至所述料液A中。其中，步驟（i）中，所述滴加的時間較佳地在20分鐘以上。步驟（i）中，所述攪拌的時間較佳地為15-20分鐘。步驟（ii）中，所述滴加的時間較佳地在1小時以上，更佳地為1-2小時。

步驟①中，所述的惰性氣氛可為本領域常規使用的惰性氣氛，只要不與二乙醇胺和甲醛發生反應即可。所述的惰性氣氛較佳地為氮氣氣氛。

步驟①中，所述反應的方法和條件可根據本領域此類反應的常規方法和條件進行選擇。所述反應的時間較佳地為1-2小時。所述反應的溫度較佳地為70-80℃。

步驟①中，所述減壓蒸餾的方法和條件可為本領域常規的方法和條件，以去除反應副產物和其他低沸物。所述減壓蒸餾的溫度較佳地為100-110℃。

步驟②中，所述的多羥基化合物可為聚氨酯材料領域中常規使用的多羥基化合物，只要其官能度為3-8即可。所述的多羥基化合物較佳地為多羥基烴類化合物。所述的多羥基烴類化合物較佳地為蔗糖、山梨醇、甘油和季戊四醇中的一種或多種。

步驟②中，所述的堿性催化劑可為本領域常規使用的堿性催化劑，較佳地為KOH、二甲胺和三甲胺中的一種或多種。