[發明專利]一種超支化阻燃聚醚多元醇及其制備方法

有效

• 申請號: 201710059354.7
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106750248B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 胡偉兆;袁堯;宋磊;胡源
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: C08G65/28
• 分類號: C08G65/28;C08G18/50;C08G101/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 喬恒婷;何梅生

本發明公開了一種超支化阻燃聚醚多元醇及其制備方法，其中超支化阻燃聚醚多元醇為A2B3型超支化結構，其結構式為：其中，R為?CH₃、?C₆H₅或?O?C₆H₅；n取值范圍為5?100。本發明首先將膦酰氯與三羥甲基氧化膦反應，通過控制兩者的比例，在70℃～110℃通過單體縮聚的方法得到了端羥基的超支化多元醇；隨后將超支化多元醇與環氧化合物進行開環聚合反應，最終獲得pH為中性、粘度較低的新型超支化阻燃聚醚多元醇。本發明制備方法簡單，所得聚醚多元醇應用于聚氨酯硬質泡沫塑料中，表現出十分優異的阻燃性能。

技術領域

本發明涉及一種超支化阻燃聚醚多元醇及其制備方法，用于生產硬泡聚氨酯泡沫。

背景技術

通常聚醚多元醇用于生產硬泡聚氨酯泡沫是基于異氰酸酯與高官能度、鏈短的多元醇反應來保證生產的泡沫性能最佳。這類聚醚多元醇官能度大約在4～8之間，羥值在400～600mgKOH/g之間。眾所周知，具有高羥值、高官能度、高粘度的多元醇可以改善聚氨酯硬泡的總體性能，但這類多元醇因具有極高的極性、較高的粘度而與其他原料互溶性差。

超支化聚合物由于其獨特的分子結構和物理化學性質，成為了近年來高分子科學界的研究熱點。與傳統的線性聚合物相比，超支化聚合物具有大量的末端官能團、較高的溶解性、較低的溶液和熔體粘度等特點，適合作為聚氨酯硬泡聚醚多元醇。此外，合成超支化聚合物的方法相對簡單，制備方法主要有：縮合反應、加成反應、開環聚合及接技聚合等，可通過一步法制得。

因此，通過分子設計合成高羥值、高官能度、低粘度的超支化聚醚多元醇是本發明面臨的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種超支化阻燃聚醚多元醇及其制備方法，本發明超支化阻燃聚醚多元醇具有高羥值、高官能度、低粘度的特點，以本發明超支化阻燃聚醚多元醇制得的硬泡聚氨酯泡沫流動性好、粘度低，且具有良好的阻燃性能，為硬質聚氨酯泡沫的擴大應用提供了技術支持。

本發明超支化阻燃聚醚多元醇為一種A2B3型超支化結構，其結構式為：

其中，R為-CH₃、-C₆H₅或-O-C₆H₅；n取值范圍為5-100。

本發明超支化阻燃聚醚多元醇的制備方法，包括如下步驟：

在惰性氣體保護下，將三羥甲基氧化膦與膦酰氯混合，通過縮聚反應生成端羥基的超支化聚合物，之后與環氧化合物進行開環聚合反應，即可獲得超支化阻燃聚醚多元醇。

所述膦酰氯的結構式為：

其中，R選自-CH₃、-C₆H₅或-OC₆H₅。

所述環氧化合物為碳原子數2～4的環氧化合物，進一步優選為環氧丙烷、環氧乙烷、環氧氯丙烷中的一種或幾種，最佳的為環氧丙烷。

所述三羥甲基氧化膦的合成路線如下：

以四羥甲基硫酸磷季鏻鹽為原料，加堿充分反應后，過濾掉副產物并將濾液用過量的雙氧水氧化，可用KI試紙檢測出過量的雙氧水，最后減壓蒸餾脫水獲得最終產物三羥甲基氧化膦；

其中，X^n-表示硫酸根、硝酸根、氯離子中的一種；所述的堿選自于氫氧化鋇、氫氧化鈣、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種，

加入堿產生的氫氧根離子與四羥甲基季鏻正離子摩爾比為1:1，反應溫度為40-80℃，優選為60℃；