[發明專利]一種利用環氧大豆油制備生物基阻燃聚醚多元醇的方法

有效

• 申請號: 201610506051.0
• 申請日: 2016-07-01
• 公開（公告）號: CN106008951B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 朱雪榮;劉青;翟洪金;應玨;唐秉毅;王飛;于文超;周發蘭;賀凌軍
• 申請（專利權）人: 句容寧武新材料股份有限公司
• 主分類號: C08G65/28
• 分類號: C08G65/28;C08G65/335;C08G18/50
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙)32238
• 代理人: 陳揚

技術領域

本發明屬于有機高分子化合物的制備方法，具體地說是一種利用環氧大豆油制備生物基阻燃聚醚多元醇的方法。

背景技術

阻燃聚醚多元醇按其阻燃方式可分為兩類：添加型阻燃聚醚多元醇和反應型阻燃聚醚多元醇。添加型阻燃聚醚多元醇通過向聚醚多元醇中添加無機或有機阻燃劑達到阻燃目的。但添加的這些阻燃劑通常存在易遷移、阻燃效果不持久和破壞泡沫物理性能等缺點。反應型阻燃聚醚多元醇的特點是多元醇分子主鏈或側鏈上鍵合有阻燃基團，對其泡沫制品的物性影響小，且阻燃效率高。

生物基多元醇能夠與異氰酸酯反應生產聚氨酯，是石油基多元醇良好的替代資源。用生物基多元醇生產的聚氨酯材料，生物降解速度快，對環境和生態的影響較小。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用環氧大豆油制備反應型生物基阻燃聚醚多元醇的方法。采用該阻燃聚醚制備的聚氨酯泡沫塑料具有優良的阻燃效果和較快的生物降解速度，對環境和生態的影響較小。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種利用環氧大豆油制備生物基阻燃聚醚多元醇的方法，其特征在于，該聚醚多元醇是由以下重量份數的原料制成：環氧大豆油5-30；小分子二元醇或醇胺1-10；堿性催化劑0.5-2.0；環氧烷烴40-60；磷酸二酯1-5；包括以下步驟：

1). 環氧大豆油與小分子二元醇或醇胺在堿性催化劑的存在下進行開環反應，得到多羥基大豆油；

2). 多羥基大豆油與環氧烷烴反應，得到高官能度的大豆油基聚醚多元醇；

3).大豆油基聚醚多元醇的部分羥基與磷酸二酯反應，得反應型生物基阻燃聚醚多元醇。

本發明中步驟1）中，開環反應溫度控制在80-150 ℃，反應6小時，得到多羥基大豆油。步驟2）中，在100-130 ℃，下通入環氧丙烷，環氧丙烷投加結束后，在100-130 ℃，溫度下攪拌3-6小時，使體系充分反應，得高官能度的大豆油基聚醚多元醇。步驟3）中，60-90 ℃下反應4-6小時，過濾后得反應型生物基阻燃聚醚多元醇。

所述的小分子二元醇或醇胺包括但不限于乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、乙醇胺、二乙醇胺等；堿性催化劑包括但不限于氫氧化鉀、氫氧化鈉、甲醇鈉、乙醇鈉；環氧烷烴為環氧乙烷、環氧丙烷或環氧丁烷；磷酸二酯包括但不限于磷酸二甲酯、磷酸二乙酯及磷酸二丙酯。

本發明簡單易行，制備的阻燃聚醚多元醇分子上含有P元素，相對含鹵素的阻燃劑來說，更加綠色環保。用其制備的聚氨酯泡沫質量好，阻燃效果明顯且生物降解速度快，對環境和生態的影響較小。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明作進一步的說明，但各實施例均不是對本發明的具體限制。

實施例1

一種利用環氧大豆油制備生物基阻燃聚醚多元醇的方法，向反應釜中加入環氧大豆油1000 g，乙二醇200 g, 氫氧化鉀 4.0 g，溫度控制在80-150 ℃，反應6小時，得到多羥基大豆油。然后在110℃下通入環氧丙烷，環氧丙烷投加結束后，在110℃溫度下攪拌3小時，使體系充分反應，得高官能度的大豆油基聚醚多元醇。最后向反應釜中投入1.0 g三苯基膦和100 g 磷酸二乙酯，80 ℃下反應5小時，過濾，即得。

實施例2

又一種生物基阻燃聚醚多元醇的制備方法，以氫氧化鈉為催化劑，100-160 ℃下，環氧大豆油(1000 g)與丙二醇(300 g)反應5小時，得多羥基大豆油。再在120℃下通入環氧乙烷，攪拌反應4小時，得高官能度的大豆油基聚醚多元醇。最后向反應體系中投入1.0 g三苯基膦和120 g 磷酸二甲酯，70 ℃下反應6小時。

實施例3

環氧大豆油(1000 g)與乙醇胺(150 g)在甲醇鈉(2.0 g)的催化下反應4小時，得多胺基多羥基大豆油。補加氫氧化鉀2.0 g后，向反應體系中通入環氧乙烷和環氧丙烷的混合物(環氧乙烷:環氧丙烷 = 7:3,v/v)，控制溫度在100-130 ℃，反應3-6小時。然后降溫至60-90 ℃，投入三苯基膦1.0 g和磷酸二甲酯150 g,繼續反應4-6小時，過濾后得生物基阻燃聚醚多元醇。

實施例4

一種上述制備方法制得的阻燃聚醚多元醇的應用。取聚氨酯泡沫用聚醚多元醇100份，硅油2份，N,N-二甲基環己胺0.15份, N,N'-二乙基-2-甲基哌嗪催化劑0.05份，水3份，異氰酸酯110份，高速攪拌混合后發泡制得聚氨酯泡沫制品。