[發(fā)明專利]含Diels-Alder鍵自修復(fù)阻燃聚氨酯彈性體及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810372884.1
• 申請(qǐng)日: 2018-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN108440735B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 成煦;王海波;方遠(yuǎn)來(lái);杜宗良;杜曉聲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G18/66
• 分類號(hào): C08G18/66;C08G18/12;C08G18/42;C08G18/48;C08G18/32;C08J3/24
• 代理公司: 成都科海專利事務(wù)有限責(zé)任公司 51202
• 代理人: 黃幼陵

1.含Diels-Alder鍵自修復(fù)阻燃聚氨酯彈性體，其特征在于結(jié)構(gòu)式為：

；

上式中，R₁、R₂為：(CH₂)_n，1≤n≤8；

R₅為：(CH₂)_n，2≤n≤8；

R₃為：、、、或；

R₄為：、、、、或，5≤m≤40；

R₆為：或Cl。

2.一種權(quán)利要求1所述含Diels-Alder鍵自修復(fù)阻燃聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于步驟如下：

（1）制備含呋喃功能基團(tuán)的二元醇

將呋喃基胺與丙烯酸羥酯按照摩爾量之比為1：（2.5～3.5）溶解在有機(jī)溶劑A中，待呋喃基胺和丙烯酸羥酯完全溶解后，在室溫下攪拌反應(yīng)至少24 h，反應(yīng)時(shí)間到達(dá)后，去除有機(jī)溶劑A，純化反應(yīng)產(chǎn)物，得含呋喃功能基團(tuán)的二元醇；

其中，所述呋喃基胺的結(jié)構(gòu)式如下：

，

所述丙烯酸羥酯的結(jié)構(gòu)通式如下：

，

式中，R₁，R₂為（CH₂）_n，1≤n≤8，

所述有機(jī)溶劑A的量能夠完全溶解呋喃基胺和丙烯酸羥酯即可；

（2）制備具有線性結(jié)構(gòu)的側(cè)鏈含呋喃功能基團(tuán)的聚氨酯溶液

按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將15～30份二異氰酸酯、20～70份大分子聚酯二元醇或大分子聚醚二元醇、4～8份含呋喃功能基團(tuán)的二元醇以及0.02～0.3份合成聚氨酯用催化劑加入150～300份有機(jī)溶劑B中形成混合溶液，然后在惰性氣體保護(hù)氣氛下，升溫至80～90℃攪拌反應(yīng)2～4h，反應(yīng)時(shí)間到達(dá)后，得到異氰酸酯基封端的聚氨酯預(yù)聚體溶液；將所述聚氨酯預(yù)聚體溶液降溫至70～80℃并加入含雙羥基的小分子擴(kuò)鏈劑，繼續(xù)在惰性氣體保護(hù)氣氛下于70～80℃攪拌反應(yīng)3～6h，得到具有線性結(jié)構(gòu)的側(cè)鏈含呋喃功能基團(tuán)的聚氨酯溶液；

其中，所述含雙羥基的小分子擴(kuò)鏈劑的量以大分子聚酯二元醇或大分子聚醚二元醇、含呋喃功能基團(tuán)的二元醇和含雙羥基的小分子擴(kuò)鏈劑所含-OH基團(tuán)的總摩爾量與二異氰酸酯所含-NCO基團(tuán)的摩爾量之比為1：（1.0～1.1）計(jì)量；

（3）制備馬來(lái)酰亞胺基修飾的六氯環(huán)三磷腈阻燃劑

將氧雜酸酐溶解在有機(jī)溶劑C中配制為氧雜酸酐溶液，將醇胺溶解在有機(jī)溶劑C中配制為醇胺溶液，在攪拌下將醇胺溶液滴加入處于冰水浴條件下的氧雜酸酐溶液中，待醇胺溶液滴加完畢后，攪拌回流反應(yīng)24～48 h，反應(yīng)時(shí)間到達(dá)后，將反應(yīng)液冷卻結(jié)晶至少24 h，然后分離出固態(tài)的第一中間產(chǎn)物并純化去雜，所述有機(jī)溶劑C的量能分別完全溶解氧雜酸酐、醇胺即可，按摩爾量計(jì)，氧雜酸酐：醇胺=1：（1.0～1.2）；

將純化去雜的第一中間產(chǎn)物溶解于有機(jī)溶劑D中形成濃度為0.12～0.48 mmol/mL的第一中間產(chǎn)物溶液，然后在110～130℃下攪拌回流反應(yīng)10～24 h，反應(yīng)時(shí)間到達(dá)后，反應(yīng)液趁熱固液分離，將濾液冷卻結(jié)晶并分離出固態(tài)結(jié)晶物，固態(tài)結(jié)晶物經(jīng)純化得到第二中間產(chǎn)物；

將第二中間產(chǎn)物溶解在有機(jī)溶劑E中，并加入縛酸劑得混合溶液，將六氯環(huán)三磷腈溶解于有機(jī)溶劑E中配制成六氯環(huán)三磷腈溶液，在攪拌下將六氯環(huán)三磷腈溶液滴加入處于冰水浴條件下的混合溶液，待六氯環(huán)三磷腈溶液滴加完畢后，在0～10℃反應(yīng)2～4 h，反應(yīng)時(shí)間到達(dá)后，再于室溫反應(yīng)至少48 h，然后固液分離除去固體雜質(zhì)，再除去有機(jī)溶劑E、純化即得馬來(lái)酰亞胺基修飾的六氯環(huán)三磷腈阻燃劑，所述有機(jī)溶劑E的量能分別完全溶解第二中間產(chǎn)物和縛酸劑、六氯環(huán)三磷腈即可，按摩爾量計(jì)，六氯環(huán)三磷腈：第二中間產(chǎn)物：縛酸劑=1：（2～6）：（2～6）；

（4）制備含Diels-Alder鍵自修復(fù)阻燃聚氨酯彈性體

將具有線性結(jié)構(gòu)的側(cè)鏈含呋喃功能基團(tuán)的聚氨酯溶液與馬來(lái)酰亞胺基修飾的六氯環(huán)三磷腈阻燃劑按照馬來(lái)酰亞胺官能團(tuán)與呋喃官能團(tuán)的摩爾量之比為1：（1～4）計(jì)量并混合均勻，然后于室溫下干燥至少48 h，再于50～70℃干燥至少24 h，最后在50～70℃真空環(huán)境下干燥至少24 h，即得含Diels-Alder鍵自修復(fù)阻燃聚氨酯彈性體。