[發明專利]一種本征結構高效阻燃植物油基聚醚多元醇的制備方法

有效

• 申請號: 201310371371.6
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103467731A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 賈潤萍;虞興東;黃茂松
• 申請（專利權）人: 江蘇優諾特新材料科技有限公司
• 主分類號: C08G65/00
• 分類號: C08G65/00;C08G18/50
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 何學成

技術領域

本發明涉及高分子材料合成技術領域，具體涉及一種本征結構高效阻燃植物油基聚醚多元醇的制備方法。

背景技術

隨著人們對環保意識的不斷增強和石油資源危機的不斷加劇，以植物油為原料制取聚醚多元醇，進而制得植物油基生物質聚氨酯（PU）產品，近年來已成為國內外PU生物技術路線開發的一個熱點。目前已達到產業化規模成功案例的植物油主要品種是：大豆油、棕櫚油、蓖麻油和棉籽油等。

由于聚氨酯材料具有密度低，比表面積大，極易燃燒等缺點，因此聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能是聚氨酯行業研究的一個重要方向。

目前聚氨酯泡沫塑料的阻燃主要有兩個方向，

（1）添加阻燃劑，是添加含鹵素、含氮、含磷、含金屬化合物的方法，這樣方法的弊病在于影響聚氨酯泡沫的性能，降低泡沫塑料的回彈，壓縮強度，在聚氨酯泡沫中不能穩定存在，容易析出，影響阻燃性能。

（2）反應型阻燃：是在聚醚或異氰酸酯的生產中引入阻燃元素。而國際上鹵素類阻燃元素的使用受到限制，因為含鹵素的聚氨酯泡沫在燃燒時釋放出大量的有毒氣體，不利于失火時人類逃生。

發明內容

本發明為了解決上述植物油聚醚多元醇阻燃性能不足的缺點，提供了一種高效阻燃、綠色環保、成本低廉、適于規模化生產的本征結構高效阻燃植物油基聚醚多元醇的制備方法，該制備方法主要包括以下步驟：

一種本征結構高效阻燃植物油基聚醚多元醇的制備方法，該方法主要包括以下步驟：

（1）以植物油為原料，通過純化、環氧化、羥基化反應制得植物油基聚醚多元醇；

（2）Si、P和N雜化多元醇阻燃合成技術：將γ‐環氧丙氧基三甲氧基硅烷γ‐(.環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)和磷酸按照重量比：70:30—90:10混合后升溫，真空脫水，再與氧化烯烴反應后得到Si、P和N雜化多元醇；

（3）取步驟（1）得到的植物油基聚醚多元醇1‐2份與步驟（2）制得的Si、P和N雜化多元醇3‐6份在催化劑的作用下反應數小時后再與1‐2份的氧化烯烴反應數小時可制得本征結構高效阻燃植物油基聚醚多元醇。

進一步地，所述的植物油為脂肪酸油脂的植物油。

進一步地，所述的植物油為地溝油回收植物油、轉基因大豆油、棕櫚油、菜籽油和棉籽油的任意一種或幾種混合物。

進一步地，其特征在于，所述的催化劑為金屬化合物催化劑。

進一步地，所述的催化劑為氫氧化鉀。

進一步地，所述的氧化烯烴為氧化乙烯和氧化丙烯中的任意一種或者兩者的混合物。

采用了上述方案，得到一種本征結構高效阻燃植物油基聚醚多元醇。這種聚醚多元醇主要是用于制造高阻燃聚氨酯硬質泡沫塑料，這種塑料主要用于建筑外墻外保溫材料、冰箱、冰柜、集裝箱等冷藏產業、保溫管道、太陽能熱水器、糧庫、仿木等領域。含有鹵化物和磷元素的有機化合物，其阻燃機理主要是捕獲燃燒反應需要的自由基。在阻燃因子中，磷的阻燃性能遠遠高于鹵素、氮系化合物，其最終指標：羥值為400-500mgKOH/g，粘度為1500-3500mPas/25℃。采用含磷、硅和氮化合物作為阻燃元素，可以避免諸如鹵素阻燃元素在燃燒過程中釋放出大量的有毒氣體，所以綠色環保。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

實施例1：

1、900g地溝油回收植物油（凝固點≤30℃，本例是26℃）加入2L玻璃反應器中，加入100g甲酸(30%)，升溫至60℃，滴加600g雙氧水（30%），兩個小時滴完，滴完后升溫至80℃，保溫2h，加入30%碳酸鈉水溶液60g，pH控制在5-7，靜置，除去下清液，加入200g水，升溫至80℃，保溫2h，真空脫水至水分小于0.1%，此時測試羥值≥165mgKOH/g，測試值為168.65mgKOH/g，此為Q-1。

2、γ-環氧丙氧基三甲氧基硅烷γ-(.環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)和磷酸(85%)按照重量比82:18加入三口燒瓶中，升溫至120℃縮合，真空脫水3h，取樣測酸值≤0.5mgKOH/g，取樣1000g倒入高壓釜內，真空置換三次，升溫至130℃，加入50g環氧乙烷，老化1h，真空1h，得到Si、P和N雜化多元醇Z-1，粘度1240mPas/25℃。