[發明專利]多羥基苯環磷氮型阻燃劑及其制法和在阻燃聚氨酯硬泡材料中的應用

在審

• 申請號: 201710933995.0
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN108285523A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 丁寅;徐東洋
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/32;C08J9/08;C08K9/06;C08K9/04;C08K3/22;C07F9/50;C07F9/53;C07F9/6574;C07F9/6571
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 黃嘉棟

1.一種多羥基苯環磷氮型阻燃劑，其特征是它具有如下化學結構：

其中R₁為以下結構式的一種：

R₂為以下結構式的一種：

2.一種制備權利要求1所述的多羥基苯環磷氮型阻燃劑的方法，其特征是它包括下列步驟：

步驟1、室溫攪拌條件下，將對羥基苯甲醛溶于乙醇中形成A溶液，雙氨基苯環化合物溶于乙醇中形成B溶液，25-30℃下將B溶液逐滴加入到A溶液中，滴加時間控制在1-2h，滴加結束后升溫至40-55℃，反應2-4h，得到一種含有碳氮雙鍵的多羥基化合物，所述的雙氨基苯環化合物為以下8種化合物中的一種：

步驟2、氮氣保護下，將含磷化合物加入到上述步驟1中的反應體系中，同時加入催化劑氯化鋅，將反應混合物升溫至70-85℃，反應8-16h，冷卻至室溫后將其倒入石油醚中攪拌0.5-1.5h，過濾出固體產品，再用冷乙醇洗滌，于50-75℃真空干燥12-24h，得到多羥基苯環磷氮型阻燃劑，所述的含磷化合物為以下四種化合物中的一種：

3.根據權利要求2所述的制備多羥基苯環磷氮型阻燃劑的方法，其特征是：所述的A溶液中對羥基苯甲醛與乙醇的質量比為1∶8-15，B溶液中雙氨基苯環化合物與乙醇的質量比為1∶5-10，雙氨基苯環化合物與對羥基苯甲醛的摩爾比為1∶2-2.5，雙氨基苯環化合物與含磷化合物或含硅化合物的摩爾比為1∶3-3.5，對羥基苯甲醛與石油醚的質量比為1∶35-50，對羥基苯甲醛與氯化鋅的質量比為1∶0.02-0.05。

4.權利要求1所述的多羥基苯環磷氮型阻燃劑在制備全水發泡阻燃聚氨酯硬泡材料中的應用。

5.一種權利要求4所述的全水發泡阻燃聚氨酯硬泡材料，其特征是：它包含A、B兩種組分，按質量計，A組分中的組分份數為：聚醚多元醇：30-85份，聚酯多元醇：15-30份，穩定劑：2-4份，催化劑：0.5-3份，交聯劑：0.5-1.5份，蒸餾水：3-10份，改性納米氧化物：2-10份，上述的多羥基苯環磷氮型阻燃劑：5-12份；B組分中的組分份數為：多異氰酸酯：60-150份。

6.根據權利要求5所述全水發泡阻燃聚氨酯硬泡材料，其特征是：所述A組分中穩定劑為有機硅穩泡劑AK-8805、AK-8811、AK-8803、AK-8832的一種或幾種的組合；催化劑為三乙烯二胺、N，N-二甲基環己胺、N，N-二甲基芐胺、乙二胺、環己胺、1，3，5-三(二甲氨基丙基)六氫三嗪、五甲基二乙烯三胺的一種或幾種的組合；交聯劑為三羥甲基丙烷、三乙醇胺、二乙醇胺、甘油的一種或幾種的組合；所述聚醚多元醇為聚四氫呋喃多元醇或聚氧化丙烯多元醇的一種或幾種，羥值為420-480mgKOH/g，粘度為2000-6000mPa.s(25℃)；聚酯多元醇為脂肪族聚酯多元醇或芳香族聚酯多元醇的一種或幾種，它們的羥值為100-400mgKOH/g，粘度為2000-3000mPa.s(25℃)；所述多異氰酸酯為多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)。

7.根據權利要求5所述全水發泡阻燃聚氨酯硬泡材料，其特征是：所述A組分中改性納米氧化物為納米氧化物經偶聯劑改性處理所得，其中納米氧化物為納米二氧化鈦(TiO₂)，納米二氧化硅(SiO₂)、納米氧化鋅(ZnO)、納米氧化鋁(Al₂O₃)，納米五氧化二銻(Sb₂O₅)，納米氧化鋯(ZrO₂)，納米氧化鈰(CeO₂)，納米氧化鐵(Fe₂O₃)，納米陶瓷的一種或幾種的組合，偶聯劑為硅烷偶聯劑KH550或鈦酸酯偶聯劑201的一種，偶聯劑與納米氧化物的質量比為1∶15-20，先配置含偶聯劑2％-4％的乙醇溶液，將納米氧化物置于含偶聯劑的乙醇溶液中，攪拌0.5-1h后過濾，濾餅在80-95℃下干燥2h，制得改性納米氧化物。

8.一種權利要求5所述的全水發泡阻燃聚氨酯硬泡材料的制法，其特征是：它是將A組分中聚醚多元醇和聚酯多元醇混合高速攪拌均勻，加入其他助劑攪拌均勻后，與B組分通過高壓發泡機設備進行充分混合，由發泡機槍頭注入恒溫密封模具中，經發泡、熟化、脫模等一系列過程得到阻燃聚氨酯硬泡材料。