[發明專利]阻燃環保二苯基甲烷二異氰酸酯的衍生物及其合成方法

有效

• 申請號: 202010535181.3
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111592568B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 王磊;韓延康;潘振勇;李坤;溫晴錕;王耀西;余郁
• 申請（專利權）人: 萬華節能科技集團股份有限公司;萬華節能科技（煙臺）有限公司
• 主分類號: C07F9/535
• 分類號: C07F9/535;C07F9/40;C08G18/77
• 代理公司: 煙臺雙聯專利事務所(普通合伙) 37225
• 代理人: 牟曉丹

本發明涉及一種阻燃環保二苯基甲烷二異氰酸酯衍生物及其合成方法,屬于聚氨酯材料技術領域。本發明的衍生物以苯胺為原料，與甲醛反應生成二苯胺中間物，然后進行光氣化反應所得，或者以氨基苯基膦酸衍生物為原料，與甲醛反應生成二苯胺中間物，然后進行光氣化反應所得。本發明能在聚氨酯產品現有阻燃水平的基礎上額外提高阻燃能力，提高了泡沫阻燃上限，還可以在多元醇組分中不添加或者少添加阻燃劑，實現提高聚氨酯泡沫環保指標的目的。

技術領域

本發明涉及一種阻燃環保二苯基甲烷二異氰酸酯的衍生物及其合成方法,屬于聚氨酯材料技術領域。

背景技術

聚氨酯是上世紀60年代后期發展起來的一種優異的高分子材料，在我們的日常生活中隨處可見。從世界范圍來看，CPI越高的國家，人均消耗聚氨酯量越多。產品有家居用床墊、沙發用海綿，冰箱用隔熱泡沫，鞋服用PU超纖、鞋底、氨綸、墊肩，交通車輛用座椅、消音隔熱等內飾與涂料，建筑用隔熱、供熱/石油管道、冷藏集裝箱等各種應用。全球聚氨酯年總產量約2000萬噸，我國產量約占世界產量55％，應用最廣泛、用量最大的產品是泡沫制品，約占40％份額。

聚氨酯泡沫是異氰酸酯和多元醇組份反應生成的，如果不添加阻燃劑本身是易燃的。多年來深圳舞王、吉林寶源豐、壽光、北京大興冷庫等聚氨酯泡沫相關的重大火災不斷，大巴車著火消息頻發。阻燃已成為聚氨酯泡沫在冷庫、客車火車、公共家居等領域使用的卡脖子問題。

目前國內外泡沫阻燃的研究大多集中在多元醇組分，通過在多元醇組分中添加物理阻燃劑、阻燃多元醇實現的，存在阻燃劑遷移、影響物理性能、保質期短、存在阻燃上限等問題。VOC和氣味等環保問題是聚氨酯阻燃泡沫在車內等封閉空間應用的另一個卡脖子問題。比如中國經營報2018.6.23報導《復興號頻遭車內異味投訴，中鐵總：開展自查，嚴控原材料采購》。阻燃和環保是相互對立的指標，阻燃劑是對voc、氣味貢獻最大的因素之一。

目前，尚未有從異氰酸酯入手同時提高聚氨酯泡沫阻燃和環保性能的相關報道。

發明內容

本發明解決了聚氨酯泡沫材料阻燃性較差的問題，提供一種阻燃環保二苯基甲烷二異氰酸酯衍生物及其合成方法，能在聚氨酯產品現有阻燃水平的基礎上額外提高阻燃能力，提高了泡沫阻燃上限，還可以在多元醇組分中不添加或者少添加阻燃劑，實現提高聚氨酯泡沫環保指標的目的。

本發明阻燃環保二苯基甲烷二異氰酸酯的衍生物，其特殊之處在于以苯胺為原料，與甲醛反應生成二苯胺中間物，然后進行光氣化反應所得，其中，苯胺是由三苯基氧化膦為原料制得，衍生物分子結構式為：

或者以氨基苯基膦酸衍生物為原料，與甲醛反應生成二苯胺中間物，然后進行光氣化反應所得，分子結構式包括但不限于：

所述苯胺的分子結構如下：

所述氨基苯基膦酸衍生物的分子結構如下：

本發明的阻燃環保二苯基甲烷二異氰酸酯的衍生物的合成方法，其特殊之處在于包括以下步驟：

以2-(二甲基氧磷基)苯胺為原料與甲醛進行縮合反應，經過鹽酸成鹽、分子重排、苛性堿中和反應得到阻燃4,4'-(二甲基氧磷基)-3,3'-亞甲基二苯胺，即阻燃二苯胺中間物，反應方程式(1)如下：

將阻燃二苯胺中間物與光氣進行光氣化反應得到阻燃環保二苯基甲烷二異氰酸酯的衍生物，反應方程式(2)如下：

本發明的阻燃環保二苯基甲烷二異氰酸酯的衍生物的合成方法，其特殊之處在于包括以下步驟：