[發明專利]一種無鹵阻燃性桐油多元醇及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610119878.6
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN107151213B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 李瀾鵬;白富棟;李政;薛冬;喬凱;王領民
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: C07C69/675
• 分類號: C07C69/675;C07C67/31;C08G18/36;C08G18/48;C08G18/66
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本發明公開了一種無鹵阻燃性桐油多元醇及其制備方法，將桐油、羧酸、酸催化劑、羥基化試劑、二氫磷雜菲（DOPO）按比例混合，并升溫至35?45℃；在劇烈攪拌下滴加過氧化氫溶液，控制滴加速度使反應溫度維持在40?65℃，滴加完畢后，維持反應溫度3?5小時；反應結束后靜置分層，分離出水相，再經中和，水洗，減壓蒸餾，得到無鹵阻燃性桐油多元醇。本發明利用桐油的共軛雙鍵能夠提高環氧基團反應活性的特點，在環氧化的同時加入羥基化試劑和二氫磷雜菲，能夠有效地避免交聯副反應的發生，并形成無鹵阻燃性桐油多元醇產品。所制備無鹵阻燃性桐油多元醇的羥值為120?270mgKOH/g，磷含量為1.0wt%?5.0wt%，酸值低于1.0mgKOH/g，水分低于0.1wt%，產率高于92%，適用于制備無鹵阻燃聚氨酯材料。

技術領域

本發明屬于聚氨酯材料領域，具體涉及一種無鹵阻燃性桐油多元醇及其制備方法和應用。

背景技術

聚氨酯材料由于具有良好的機械性能和易于成型的特點，已經廣泛應用于工業和人們的日常生活中。用于生產聚氨酯的主要原材料包括異氰酸酯、多元醇和其他添加劑，其中多元醇的比例占了50%以上。在工業生產過程中，多元醇主要應用于聚氨酯領域，因此聚氨酯行業的影響因素也是多元醇市場的主要影響因素。多元醇按分子結構可分為聚醚多元醇和聚酯多元醇，其中，聚醚多元醇在市場中占主導地位，占據了整個多元醇需求的70%以上。

通常，多元醇是從石油中提取制備的。而石油作為不可再生資源，稀缺性造成其價格的持續上漲，并導致下游產品環氧丙烷、環氧乙烷等多元醇生產的主要原料的價格持續上漲，并且按照目前的消耗速度，石油資源終要消耗殆盡。因此，從可持續發展和企業競爭力的角度出發，尋找能替代石油基聚醚的新材料和新工藝成為戰略性的開發任務。

美國是世界上大豆油的主要生產國，除食用外，美國的科研機構也積極致力于開發以大豆油為原料的各種化工產品，以替代石油基化學品。最近集中在利用大豆油分子鏈中的不飽和鍵，通過對雙鍵的改性，使植物油發生環氧化、羥基化反應，從而制備大豆油多元醇。此方法的優點是反應溫度較低（40-70℃），產物品質、色澤好，所以得到的廣泛的關注。

美國堪薩斯 (Kansas) 聚合物研究中心的 Z.S. Petrovic 等用過氧酸與大豆油反應，制備了環氧大豆油，雙鍵轉變為環氧基；然后環氧大豆油在高效催化劑四氟硼酸的催化作用下與水和醇發生開環反應，制備出含有羥基的植物油多元醇，多元醇的羥值為110-213mgKOH/g，黏度為1000-7000mPa·s，轉化率可達85%-95%。

US20070123725提供了一種制備大豆油多元醇的方法，包括不飽和植物油的環氧化和羥基化過程，形成植物油基聚醚多元醇。首先，將大豆油或菜籽油等不飽和植物油與有機酸和過氧化氫反應，形成環氧植物油，然后將環氧植物油與甲醇和水的混合溶液進行開環反應生成植物油多元醇。

US20060041157介紹了制備大豆油多元醇的方法，包括使部分環氧化的植物油在催化劑條件下與開環試劑反應，形成低聚植物油基多元醇，開環試劑包括小分子多元醇、植物油多元醇或其他多羥基化合物。低聚植物油多元醇的官能度為1-6，羥值為20-300mgKOH/g。