[發(fā)明專利]一種熒光阻燃水性聚氨酯、膜及其制備方法

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• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN109705307A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設計）人: 羅運軍;李國平;尹絢
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C08G18/75
• 分類號: C08G18/75;C08G18/66;C08G18/50;C08G18/48;C08G18/34;C08G18/32;C08J5/18;C08L75/08
• 代理公司: 北京匯信合知識產(chǎn)權代理有限公司 11335
• 代理人: 戴鳳儀

本發(fā)明公開一種熒光阻燃水性聚氨酯、膜及其制備方法，屬于阻燃聚氨酯合成領域，所述熒光阻燃水性聚氨酯是一種以二羥基有機共軛小分子、聚醚二元醇、異氰酸酯、親水擴鏈劑為原料，加入溶劑來降低體系粘度，經(jīng)過堿性中和合成水性聚氨酯預聚體，通過高速攪拌乳化制備得到的熒光阻燃水性聚氨酯，該熒光阻燃水性聚氨酯的粒徑小，粘度低，乳液穩(wěn)定性和熒光穩(wěn)定性好，極限氧指數(shù)在28.0％以上，在水性聚氨酯木器漆、織物涂層、皮革涂飾、水性膠黏劑、熒光標記等領域具有應用價值。

技術領域

本發(fā)明涉及阻燃聚氨酯合成領域，特別是涉及一種熒光阻燃水性聚氨酯、膜及其制備方法。

背景技術

熒光阻燃水性聚氨酯可通過物理方法或化學方法，將熒光發(fā)光物質(zhì)或元素接入到阻燃水性聚氨酯，成為水性聚氨酯乳液或結構單元的一部分，從根本上克服了相關的界面問題。兩種方法各有利弊，通過物理方法賦予雙組分阻燃水性聚氨酯熒光性能，在熒光淬滅和熒光穩(wěn)定性方面有局限性。使用化學方法可減弱熒光水性聚氨酯的熒光淬滅，提高水性聚氨酯的發(fā)光能力、色純度和發(fā)光可調(diào)性。熒光阻燃水性聚氨酯，不僅可以作為標記材料，還能夠作為溫敏發(fā)光功能性材料，在涂料、織物、木器漆等的應用上能賦予其更多的優(yōu)異的性能，具有巨大的潛在的應用價值。但是，到目前為止，幾乎沒有關于熒光阻燃水性聚氨酯的報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種熒光阻燃水性聚氨酯、膜及其制備方法，以解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，該熒光阻燃水性聚氨酯粒徑小、黏度低，具有優(yōu)異的乳液穩(wěn)定性和熒光穩(wěn)定性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

本發(fā)明提供一種熒光阻燃水性聚氨酯的制備方法，包括以下步驟：

將聚醚二元醇、反應型有機磷系阻燃劑及異氰酸酯加入到反應容器，通入惰性氣體或氮氣并保持，在80～90℃下的油浴中反應2.5～3.5小時；隨后，加入二羥基有機共軛單體和親水擴鏈劑，再加入溶劑來降低體系黏度，繼續(xù)反應4.5～5.5小時；然后，降溫至35～45℃，加入堿性中和劑進行中和反應25～35分鐘，停止通入惰性氣體或氮氣，得到溶于溶劑的預聚體產(chǎn)物；旋蒸除去溶劑后，取出預聚體產(chǎn)物，向其中加入去離子水，在3000～3500rpm的攪拌剪切速率下乳化28～35分鐘，得到一種熒光阻燃水性聚氨酯。

進一步地，所述去離子水的質(zhì)量與取出的預聚體產(chǎn)物的質(zhì)量比為7:3。

進一步地，所述二羥基有機共軛小分子為1,5-二羥基萘或2,7-二羥基萘，所述二羥基有機共軛小分子的質(zhì)量與聚醚二元醇、反應型有機磷系阻燃劑、二羥基有機共軛小分子、親水擴鏈劑、異氰酸酯及堿性中和劑質(zhì)量總和的比為1～30：1000。

進一步地，所述異氰酸酯為脂肪族多異氰酸酯和/或芳香族多異氰酸酯；所述異氰酸酯中-NCO基團與聚醚二元醇、反應型有機磷系阻燃劑、二羥基有機共軛小分子和親水擴鏈劑中的-OH基團的摩爾比為1.1～2.0：1。

優(yōu)選的，所述異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)。

進一步地，所述親水擴鏈劑為2,2-羥甲基丙酸(DMPA)、2,2-羥甲基丁酸(DMBA)、1,2-丙二醇-3-3磺酸鈉、1,4-丁二醇-2-磺酸鈉、N,N-二甲基二乙醇胺、芐基二甲基(2-羥乙基)氯化銨、十二烷基二甲基(2-羥乙基)溴化銨、聚氧化乙烯二醇、三羥基丙烷聚乙二醇單醚、N,N-二甲基-N-(2-羥乙基)甜菜堿或N-甲基-N,N-二(2-羥乙基)甜菜堿。

優(yōu)選的，所述親水擴鏈劑為2，2-羥甲基丙酸或2，2-羥甲基丁酸。

進一步地，所述反應型有機磷系阻燃劑為含磷聚醚多元醇(OP550)或N,N-雙(2-羥乙基)氨基亞甲基磷酸二乙酯(Fyrol 6)。

進一步地，所述溶劑為丙酮、丁酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、四氫呋喃或N,N-二甲基甲酰胺；所述溶劑的質(zhì)量與端羥基含鹵聚環(huán)氧丙烷、異氰酸酯、親水擴鏈劑和堿性中和劑的總質(zhì)量相等。