[发明专利]具有多羟基结构的氨基树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种具有多羟基结构的氨基树脂及其制备方法；属于有机合成领域。

背景技术

氨基树脂具有不燃烧的特性，与磷酸酯共用，可形成磷-氮膨胀型阻燃剂，越来越受人们的重视。但在聚氨酯行业，由于目前市场上的氨基树脂都不具有羟基或氨基这些能与异氰酸酯反应的基团而受到限制。

本发明，将氨基树脂通过醚交换工艺，氨基树脂上的甲基交换成为具有4-6个羟基的氨基树脂，从而成为了可与异氰酸酯交联的阻燃剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种使其能与异氰酸酯反应，成为聚氨酯行业用的反应型阻燃剂的多羟基结构的氨基树脂。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：具有多羟基结构的氨基树脂，分子结构如下：

其中，R＝-O(CH₂)_nOH或-O(CH₂)_mO(CH₂)_mOH；2≤n≤6，2≤m≤6。

氨基树脂合成过程中，不能完全反应生成6个官能团产物，产品中自然含有0.4-1％的4个官能团化合物，1-2％的5个官能团合物，该4、5个官能团化合物在产品中起到相同的应用效果。

本发明所要解决的另一个技术问题是：提供一种具有多羟基结构的氨基树脂的制备方法。

为解决上述的另一个技术问题，本发明采用的技术方案为：具有多羟基结构的氨基树脂的制备方法，其步骤为：

1)三聚氰胺羟甲基化反应

将水加入反应釜中，然后加入三聚氰胺、多聚甲醛，再加入1/3的甲醇，用30Wt.％的氢氧化钠水溶液调pH＝8.5-9.0，保持反应温度：63-65℃，搅拌速度：80-90转/分钟，保温反应；釜内液体变澄清后，羟甲基化三聚氰胺析出完全，反应结束，析出的羟甲基化三聚氰胺为白色固体；

所述三聚氰胺、多聚甲醛和甲醇的摩尔比为1∶8-12∶20-30；水加入量占水、三聚氰胺、多聚甲醛三者质量总和的60％；

2)甲醚化反应

将物料冷却到47-49℃，加入剩余的2/3甲醇；用65Wt.％的硝酸水溶液调pH＝3.5，保温反应1-1.5小时；

3)碱中和

转速60-80转/分搅拌下，用30Wt.％氢氧化钠水溶液调节pH＝7.5-8.0；中和过程保持温度低于40℃；

4)蒸馏脱水、甲醇、甲醛

加热到100-110℃，真空度：0.095-0.1Mpa，将水、甲醇、甲醛不断的蒸出，当含水量小于0.1％，蒸馏结束；

5)冷却过滤

冷却到60-80℃，加入2-2.5％硅藻土助滤剂，用板式过滤机过滤出盐，得醚化甲氨基树脂；

6)醚交换反应

按醚化甲氨基树脂与二元醇的摩尔比1∶18-30，加入二元醇，在130-160℃下，进行醚交换反应，常压下不断蒸出生成的甲醇，计量蒸出的甲醇质量达到理论量，醚交换完成；

所述二元醇结构式为：HO(CH₂)_nOH或HO(CH₂)_mO(CH₂)_mOH；2≤n≤6，2≤m≤6；

7)蒸馏脱醇

真空度：0.095-0.1MPa，温度：180-220℃，蒸出过量的二元醇，计量蒸出的二元醇量，达到理论量为止，回收利用；冷却到室温，即制得多羟基结构的氨基树脂；收率98-99％。

所述的二元醇优选为乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇中的一种。

本发明的有益效果为：具有多羟基结构的氨基树脂，与三乙氧基磷酸酯合用，组成P-N系列膨胀型阻燃剂体系，按照各50％的比例，添加到硬泡聚醚多元醇组合料中，在添加量达到35-42％范围内(黑料按比例增加)，可使所得到的硬泡塑料阻燃等级达到GB/T8624-2006标准的B级。且无毒，低烟，为真正的环保级聚氨酯用反应型阻燃剂。

具体实施方式

实施例一

乙二醇醚化多羟基氨基树酯的合成

1、产品说明

产品名称：乙二醇醚化多羟基氨基树酯

分子量：570.11

分子结构：

质量指标

外观：             淡黄色透明粘稠液体

酸值：(mgKOH/g)    ≤0.02