[發明專利]一種阻燃型生物基聚氨酯軟管及其生產方法

有效

• 申請號: 201810078570.0
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108253207B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 張小紅;黃裕中;陳軍;申華;王金馬;張競
• 申請（專利權）人: 中裕軟管科技股份有限公司
• 主分類號: C08G18/36
• 分類號: C08G18/36;F16L11/08;F16L57/04;C08K9/10;C08K3/32;C08K3/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 湯磊

本發明公開了一種阻燃型生物基聚氨酯軟管，內膠層和所述外膠層為生物基聚氨酯熱塑性彈性體，帶坯增強層是由聚酰亞胺纖維編織成的；同時公開了這種軟管的生產方法。本發明的生物基聚氨酯熱塑性彈性體，以大豆油為初始原料，通過配合運用工藝相對簡單的熱稠化(Diels Alder環化反應)和臭氧氧化/還原技術，制備出了含有高反應活性伯羥基的生物基多元醇，并在此基礎上制備了聚氨酯熱塑性彈性體，從而能夠取代現有的石油基多元醇，并在其中加入阻燃劑，在避免生物基聚氨酯熱塑性彈性體力學性能劣化的同時，提高了生物基聚氨酯熱塑性彈性體的阻燃性能，帶坯增強層為自阻燃的聚酰亞胺纖維編織而成，使軟管具有優異的阻燃性能。

技術領域

本發明涉及一種輸送液體的軟管及其生產方法，特別是一種阻燃型生物基聚氨酯軟管及其生產方法。

背景技術

輸送液體的軟管在消防、油氣開采等領域應用廣泛，要求軟管具有柔軟、耐磨、耐高壓、不易開裂等基本性能。常用的軟管，帶坯增強層為滌綸纖維、尼龍纖維等編織層，內外膠層為聚氨酯、橡膠等材料。

傳統聚氨酯材料均由多元醇和異氰酸酯類化合物通過聚合反應制得。石油工業是目前獲得多元醇和異氰酸酯類化合物的主要來源，由于石油資源的日漸枯竭及其帶來的環境污染問題，利用可再生生物資源制備聚氨酯材料已成為學術界和工業界的共識。

價廉、易得的植物油作為一種可再生生物資源有著廣闊的應用前景。植物油的主要成分是脂肪酸的三甘油酯，脂肪酸中含有大量的不飽和鍵和羥基，為植物油分子的化學改性提供了豐富的機會。植物油基多元醇的制備目前主要采用環氧化和羥基化法。即首先將碳碳不飽和雙鍵環氧化，然后通過開環反應引入羥基，工藝復雜且“三廢”處理量大。利用植物油的碳碳不飽和雙鍵進行氫甲酰化反應也可制備多元醇，但該工藝的反應條件非常苛刻，采用貴金屬催化劑在一定壓力下，雙鍵與氫氣、一氧化碳反應生成醛基，然后再加氫將醛基轉化為伯羥基。

常用聚氨酯軟管使用的材料在未經阻燃處理的情況下在空氣中是可燃的，如聚氨酯的氧指數(LOI)只有18％左右，滌綸纖維的氧指數(LOI)只有21％左右；而且由于制備軟管的材料需要加入其它助劑，軟管在燃燒過程中多為不完全燃燒，會釋放出大量的CO、NO、NO₂、HCHO、HCN等有毒氣體，易造成人員傷亡。隨著聚氨酯軟管在消防、礦業開采、遠洋船舶等領域的推廣應用，聚氨酯軟管的阻燃性問題變得日益重要。

發明內容

發明目的：針對上述問題，本發明的目的是提供一種輸送液體的阻燃型聚氨酯軟管，利用可再生生物資源，既能得到所需的產品，又能緩解資源和環境壓力，同時產品具有優良的阻燃性能；本發明的另一目的是提供這種軟管的生產方法。

技術方案：一種阻燃型生物基聚氨酯軟管，包括內膠層、外膠層、帶坯增強層，所述內膠層和所述外膠層為生物基聚氨酯熱塑性彈性體，所述帶坯增強層是由聚酰亞胺纖維編織成的。

一種上述的阻燃型生物基聚氨酯軟管的生產方法，包括以下步驟：

步驟100，制備生物基聚氨酯熱塑性彈性體，包括以下步驟：

步驟101，將大豆油通入氮氣并保持機械攪拌，加熱至180℃～360℃，進行DielsAlder環化反應1～6h，得到熱稠化油；

步驟102，將甲醇和二氯甲烷的混合溶劑加入所述熱稠化油中，通入臭氧進行氧化反應，反應溫度為-40℃～-20℃，使用冷阱收集反應氣，當冷阱中液體變為藍色時終止反應，得到反應產物A；

步驟103，將所述反應產物A先通氮氣去除過氧化物，再緩慢加入硼氫化鈉反應15min，反應溫度為0℃，得到反應產物B；

步驟104，將所述反應產物B用鹽水清洗后，取有機相并用無水硫酸鎂干燥，在120℃旋蒸去除溶劑和短鏈化合物，得到多元醇；