[發(fā)明專利]一種二元酸酯類齊聚物阻燃劑的合成方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011590636.8
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112679538B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃勝超;屈滿意;陳松;曹清章;田路;王大鵬;陳秋陽
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北省興發(fā)磷化工研究院有限公司
• 主分類號: C07F9/53
• 分類號: C07F9/53;C08G18/32;C08G101/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

本發(fā)明涉及一種二元酸酯類齊聚物阻燃劑的合成方法及其在聚氨酯泡沫中的應(yīng)用，將THPO和一定質(zhì)量的催化劑加入容器中，調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度至10~200℃，整個體系的壓力為0.5?0.8個大氣壓，再逐漸加入一定質(zhì)量的二元酸、酸酐或酰氯，滴加完畢后保溫反應(yīng)1~5個小時，冷卻至室溫，即可得二元酸酯類齊聚物阻燃劑。所制備的阻燃劑具有與聚醚/聚酯多元醇相容性好、阻燃效率高、發(fā)泡工藝簡單等優(yōu)點，適用于各類聚氨酯泡沫的阻燃。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于二元酸酯類齊聚物阻燃劑的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一類二元酸酯類齊聚物阻燃劑的制備方法和用其阻燃的聚氨酯泡沫。

背景技術(shù)

聚氨酯泡沫(PU)因其具有輕質(zhì)、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕性、耐候性優(yōu)異等特點，廣泛的用于建筑保溫材料、交通工具、家具墊材以及電子器材的包裝。由于PU中碳?xì)滏湺魏扛摺⒈缺砻娣e大，受熱時極易分解燃燒，其極限氧指數(shù)(LOI)僅為16～18％；PU在燃燒時產(chǎn)生大量的有毒煙霧如氰化氫、一氧化碳等，給人們的生命和財產(chǎn)安全帶來了嚴(yán)重的威脅。因此對PU的阻燃改性是十分必要的。

三羥甲基氧化膦(THPO)作為一種新反應(yīng)型阻燃劑，具有磷含量高、阻燃效果好、化學(xué)穩(wěn)定性高、無毒無害等特點，多用于聚氨酯材料的阻燃。然而在生產(chǎn)應(yīng)用過程中，THPO仍然純在以下兩個缺點：THPO羥值為約為1200，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于多元醇的400～500，因此在發(fā)泡過程中，THPO的加入會明顯降低PU的力學(xué)性能；THPO極性較大，不能較好的分散在多元醇中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，首先提供一種二元酸類齊聚物阻燃劑。

本發(fā)明的另一目的是提供一種上述齊聚物阻燃劑的制備方法。

本發(fā)明的最后一個目的是提供一種用上述齊聚物阻燃劑制備的阻燃聚氨酯泡沫。

本發(fā)明提供的一種有機(jī)二元酸酯類齊聚物阻燃劑，其特征在于該二元酸酯類齊聚物阻燃劑的結(jié)構(gòu)通式如下：

R為C₀～C₆的直鏈或支鏈的亞烷基、亞烯基或亞苯基，n為3～8的正整數(shù)

作為優(yōu)選方案，所述的R為C₀～C₃的直鏈或支鏈亞烷基、亞烯基，或亞苯基，n為3～5的正整數(shù)。

進(jìn)一步優(yōu)選為R為C₀，n為3。或者R為C2的直鏈亞甲基，n為5。或者R為4個碳原子的直鏈亞烷基，n＝8。或者R為-C＝C-，n＝4。或者R為亞苯基，n＝5。

本發(fā)明提供的上述二元酸酯類齊聚物阻燃劑的制備方法，其特征在于該方法的工藝步驟和條件如下：

將THPO和一定質(zhì)量的催化劑加入三口瓶中，調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度至10～200℃，整個體系的壓力約為0.5-0.8個大氣壓，逐漸加入一定質(zhì)量的二元酸、酸酐或酰氯，滴加完畢后保溫反應(yīng)1～5個小時，冷卻至室溫，即可得上述二元酸酯類齊聚物阻燃劑。

以上方法中所用的催化劑為鈦系催化劑或錫系催化劑，其中鈦系催化劑為鈦酸四丁酯；錫系催化劑包括氯化亞錫或二丁基月桂酸錫。

以上方法中催化劑的用量為THPO質(zhì)量的0.05％～0.25％。

以上方法中所述的二元酸為碳原子數(shù)2～8的脂肪酸、不飽和酸或芳香族酸；所述的酸酐或酰氯為碳原子數(shù)2～8的脂肪酸、不飽和酸或芳香族酸中的二元酸形成的酸酐或酰氯。二元酸、酸酐或酰氯包括草酰氯、1，4-丁二酸、對苯二甲酸、或馬來酸酐。

以上方法中所用的二元酸、酸酐或酰氯與THPO的摩爾比為0.5～1.4。

本發(fā)明的另一目的是將所述的二元酸酯類齊聚物阻燃劑作為聚氨酯的阻燃劑上的應(yīng)用。

具體是將上述阻燃劑在聚氨酯軟泡和聚氨酯硬泡中的應(yīng)用。