[發明專利]無機雜化三聚氰胺樹脂多元醇及其制備方法

有效

• 申請號: 201610620405.4
• 申請日: 2016-08-01
• 公開（公告）號: CN106349176B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 王洪波;李強
• 申請（專利權）人: 常州聚博節能科技有限公司
• 主分類號: C07D251/70
• 分類號: C07D251/70;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C09D175/12;C08G101/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本發明屬于無機雜化高分子材料技術領域，特別涉及一種無機雜化三聚氰胺樹脂多元醇以及其制備方法。

背景技術

由于氨基樹脂具有一定的耐溫性能，所以在很多領域，包括涂料行業，家具行業，聚氨酯行業等都有應用。但是，應用于高阻燃的聚氨酯材料上，其耐高溫性能還是具有一定的差距。

由于聚氨酯泡沫塑料分子的特殊結構，決定了其容易燃燒、不耐高溫的特性。隨著聚氨酯節能保溫硬泡應用技術的不斷推廣應用，對其阻燃性能的要求也越來越高，特別是GB8624～2012《建筑材料燃燒性能分級方法》和GB50016～2014《建筑設計防火規范》的頒布實施后，聚氨酯泡沫在阻燃防火性能方便面臨著嚴峻的考驗。因此，如何提高氨基樹脂的耐高溫和阻燃性能成了本領域亟待解決的技術難題。

發明內容

為了解決現有技術存在的上述問題，本發明提供了一種無機雜化三聚氰胺樹脂多元醇及其制備方法，以六羥甲基三聚氰胺為原料，在酸性介質條件下，與甲醇反應生成四甲醚化三聚氰胺樹脂或五甲醚化三聚氰胺樹脂，再與無機雜化化合物進行反應，生成無機雜化醚化三聚氰胺樹脂，再與多元醇進行醚交換反應，生成無機雜化三聚氰胺樹脂多元醇，具有較高的阻燃性能和耐高溫性能。

本發明所采用的技術方案如下：

無機雜化三聚氰胺樹脂多元醇，其特征在于：分子結構如下：

所述分子結構中的X為無機雜化元素，包括B或Sb中的一種；

所述分子結構中的R為－(CH₂)_nOH或－(CH₂)_mO(CH₂)_mOH或

－(OCH₂CH₂CH₂CH₃)_KOH或－O(CH₂)_pCH(OH)CH₂OH或－OCH₂C(CH₂OH)₃，其中2≤n≤6，2≤m≤6，2≤p≤6，2≤k≤41。

所述的無機雜化三聚氰胺樹脂多元醇的制備方法，其特征在于：主要包括以下步驟：

在酸性介質條件下，六羥甲基三聚氰胺和甲醇進行醚化反應得到醚化的三聚氰胺樹脂；在攪拌條件下加堿進行堿中和反應；

將醚化的三聚氰胺樹脂與無機雜化化合物在100～110℃的條件下進行雜化反應0.5～2小時，蒸出甲醇和水，冷卻到60～80℃后過濾得到無機雜化醚化三聚氰胺樹脂；

在無機雜化醚化三聚氰胺樹脂中加入多元醇和酸在100～120℃下進行醚交換反應，蒸餾脫除殘留的甲醇，即得到無機雜化三聚氰胺樹脂多元醇。

所述的無機雜化三聚氰胺樹脂多元醇的制備方法，其特征在于：包括以下具體步驟：

(1)醚化反應

向反應釜中加入六羥甲基三聚氰胺和甲醇，加酸調節pH為2.5～5.5，在35～65℃的條件下，攪拌速度為60～80轉/分鐘，保溫30～120min進行醚化反應，得到醚化三聚氰胺樹脂；

(2)堿中和

在轉速40～80轉/分鐘條件下攪拌，加堿調節pH為8.0～9.0，該堿中和過程保持溫度低于50℃；

(3)雜化反應

向反應釜中加入無機雜化化合物和水，升溫到100～110℃反應0.5～2小時，在80～100℃的條件下，常壓蒸出甲醇，在100～110℃的條件下，在真空度為0.090～0.095MPa條件下蒸出水，至含水量達到0.5％以下；

(4)冷卻過濾

冷卻到60～80℃，加入2％～2.5％硅藻土助濾劑，用過濾機過濾出鹽，得到無機雜化三聚氰胺樹脂；

(5)醚交換反應

加入多元醇，及鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸、草酸、甲酸或對苯二甲酸中的一種酸，在100～120℃下，進行醚交換反應，常壓下不斷蒸出生成的甲醇，至計量蒸出的甲醇質量達到理論量，醚交換完成；

(6)蒸餾脫除殘留的甲醇

在真空度0.090～0.1MPa，溫度95～120℃的條件下，蒸出殘存的甲醇，冷卻到室溫，即得到無機雜化三聚氰胺樹脂多元醇。

所述的無機雜化三聚氰胺樹脂多元醇的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中的無機雜化化合物為：硼酸鈉、硼酸鉀、硼酸、硼酸鋅、磷酸硼、四水八硼酸鈉、三氧化二銻、五氧化二銻、鉬酸鈉、鉬酸鉀、鉬酸鋅、鉬酸銨、四鉬酸銨或七鉬酸銨中的一種。