[發(fā)明專利]一種含磷氮阻燃多元醇、其制備方法及其在制備阻燃聚氨酯泡沫中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910336970.1
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN110054803B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬超;袁堯;周峰;汪碧波;胡偉兆;宋磊;胡源
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): C08J9/30
• 分類號(hào): C08J9/30;C08G18/64;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/76;C08G73/02;C07F9/53;C08L75/08
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 喬恒婷

本發(fā)明公開了一種含磷氮阻燃多元醇、其制備方法及其在制備阻燃聚氨酯泡沫中的應(yīng)用，其中含磷氮阻燃多元醇的分子結(jié)構(gòu)由單元I和單元II重復(fù)交替連接而成；其中，每個(gè)單元I獨(dú)立選自如下結(jié)構(gòu)中的一種：每個(gè)單元II獨(dú)立選自如下結(jié)構(gòu)中的一種：本發(fā)明采用含磷酸與胺的成鹽反應(yīng)將磷酸銨結(jié)構(gòu)引入多元醇中，這種結(jié)構(gòu)阻燃相比添加磷酸銨不會(huì)析出并且阻燃效果更好；阻燃多元醇中同時(shí)含有氧化膦和磷酸銨結(jié)構(gòu)，共同發(fā)揮它們的阻燃作用，因而在聚氨酯泡沫中具有更好的阻燃效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含磷氮阻燃多元醇、其制備方法及其在制備阻燃聚氨酯泡沫中的應(yīng)用，屬于聚氨酯泡沫阻燃技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚氨酯泡沫屬于易燃材料，常用的軟泡和硬泡的氧指數(shù)約為18-20％。一般采用兩種方法對其進(jìn)行阻燃處理：一是添加阻燃劑，常用于聚氨酯泡沫的阻燃劑有甲基膦酸二甲酯(DMMP)、磷酸三乙酯、三(2-氯異丙基)磷酸酯(TCPP)、磷酸三氯乙酯(TCEP)、三聚氰胺、氫氧化鋁、可膨脹石墨等；另一種是使用結(jié)構(gòu)型阻燃劑，將阻燃元素磷、氮、鹵素等通過化學(xué)鍵引入多元醇或異氰酸酯中，具有永久阻燃性。

四羥甲基季鏻鹽是一種價(jià)格低廉的工業(yè)化原料，廣泛用于水處理，使用后可完全降解為無害的物質(zhì)，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。磷酸、焦磷酸、聚磷酸、亞磷酸、次磷酸等含磷酸來源廣泛，價(jià)格低廉。因而使用它們的合成路線具有很大的工業(yè)化應(yīng)用前景。

三羥甲基膦在常溫下就可以直接和脂肪胺發(fā)生高效的反應(yīng)。N-H和HO-CH₂-P脫去一分子水生成N-CH₂-P，并且一級(jí)胺的兩個(gè)N-H都可以發(fā)生反應(yīng)。利用這個(gè)反應(yīng)可以合成含氧化膦和胺結(jié)構(gòu)的多元醇，這種多元醇磷和氮含量高，阻燃效果好，并且只含P-C鍵耐水解性好。鑒于磷酸銨在聚氨酯泡沫中優(yōu)異的阻燃性能(聚磷酸銨、磷酸二氫銨等)，采用含磷酸與胺的成鹽反應(yīng)將磷酸銨結(jié)構(gòu)引入多元醇，進(jìn)而引入到泡沫的分子鏈中，相比添加型的磷酸銨具有更好的阻燃作用，并且氧化膦和磷酸銨結(jié)構(gòu)共同發(fā)揮作用，使得阻燃多元醇在聚氨酯泡沫中具有更好的阻燃效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種含磷氮阻燃多元醇、其制備方法及其在制備阻燃聚氨酯泡沫中的應(yīng)用。本發(fā)明采用含磷酸與胺的成鹽反應(yīng)將磷酸銨結(jié)構(gòu)引入多元醇中，這種結(jié)構(gòu)阻燃相比添加磷酸銨不會(huì)析出并且阻燃效果更好；阻燃多元醇中同時(shí)含有氧化膦和磷酸銨結(jié)構(gòu)，共同發(fā)揮它們的阻燃作用，因而在聚氨酯泡沫中具有更好的阻燃效果。

本發(fā)明含磷氮阻燃多元醇，其分子中含有氧化膦結(jié)構(gòu)，并且含有胺(和磷酸銨)結(jié)構(gòu)，其分子結(jié)構(gòu)由單元I和單元II重復(fù)交替連接而成(單元I和單元II相互交替連接而不能與自身連接)；

其中，每個(gè)單元I獨(dú)立選自如下結(jié)構(gòu)中的一種：

所述每個(gè)單元II獨(dú)立選自如下結(jié)構(gòu)中的一種：