[发明专利]一种阻燃聚醚多元醇的连续制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃聚醚多元醇的连续制备方法，本发明所述方法制得的阻燃聚醚多元醇可用于制备软质聚氨酯泡沫材料。

背景技术

随着我国国民经济的飞速发展，我国的聚氨酯材料产能以及需求都在不断上升。聚氨酯泡沫材料由于其绝缘、保温、吸音、耐老化等性能，已经被广泛应用于家具、汽车、航空、家电、装饰材料等领域。但同时聚氨酯材料的易燃烧性限制了聚氨酯材料的广泛应用，因此研发出具有高阻燃性能的聚氨酯材料成为聚氨酯行业的一个重要研究方向。

如今聚氨酯材料的阻燃途径，大致可分为如下两种：添加非反应型阻燃剂法与反应型阻燃法。非反应型的阻燃剂则主要有三（氯异丙基）磷酸酯（TCPP），三(2-羧乙基)膦（TCEP），磷酸三(2,3-二氯丙基)酯（TDCPP），甲基膦酸二甲酯（DMMP），多聚磷酸铵，三聚氰胺等。如美国专利U.S.P4849459中介绍了将三聚氰胺与三（β-氯丙基）磷酸酯配合使用，其三聚氰胺用量是高活性聚醚的30%～55%，三（β-氯丙基）磷酸酯的用量为5%。外加阻燃剂不可能完全均匀分散，其在聚氨酯材料中会迁移和析出，限制了外加阻燃剂的应用。

反应型阻燃法主要是利用含有阻燃元素的阻燃聚醚多元醇与黑料反应制得阻燃型聚氨酯材料，这种方法较添加阻燃剂法要更为可行，其添加量不像外加阻燃剂那样受到限制，利用其制得的泡沫产品阻燃性能大为提升。现如今，合成不含卤素型本质阻燃聚醚多元醇正成为国内外研究的热点，如：中国专利CN01346836A公开的纳米级难燃聚合物聚醚多元醇，用高活性聚醚多元醇为连续相，高活性聚醚的分子量4800～6000，其产品固含量28%左右，以其为原料合成的聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能较外加阻燃剂要显著提高；又如中国专利CN 1618834A公开了一种阻燃高活性聚合物聚醚多元醇及其用于阻燃聚氨酯的连续制备方法，用聚醚多元醇330N为连续相，以部分胺基化的二异氰酸酯为改性聚醚多元醇为分散剂，制得含氮阻燃聚合物聚醚多元醇，利用其制得的泡沫氧指数达到28%。此外，中国专利CN101812174A公开的高固含量、低粘度聚合物聚醚多元醇的连续制备方法中，以分子量4800～8000的高活性聚醚多元醇为连续相，利用三聚氰胺、二氰二胺对其进行接枝分散制备了阻燃聚醚，其产品成功应用于软泡领域，取得一定的效果。以上专利，都是采用间歇法工艺合成阻燃聚醚，反应时间相对较长，需6～8h，能耗较高，并且由现有方法得到的阻燃聚醚多元醇阻燃性能不够好，由其制备的聚氨酯泡沫氧指数不够高。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，在于提供一种生产周期短、能耗低的阻燃聚醚多元醇的连续制备方法；由其制备得到的聚醚多元醇高度分散、存储时间长，       将其用于制备泡沫时，无需外加阻燃剂即可使得泡沫氧指数≥28%。

本发明的具体技术方案如下：

一种阻燃聚醚多元醇的连续制备方法，包括如下步骤：

（1）分别对羟基化合物与聚醚组分进行预热，然后将预热后的羟基化合物与聚醚组分按质量比为10:90～50:50加入到反应塔中进行反应，得到粗接枝阻燃聚醚多元醇；

（2）将步骤（1）得到的粗接枝阻燃聚醚多元醇进行喷淋干燥，得到阻燃聚醚多元醇。

    步骤（1）中，羟基化合物与聚醚组分的质量比优选为30:70～60:40，羟基化合物与聚醚组分在上述比例范围内制成的最终产品固含量适中，阻燃性能最佳，成本也比较低。

步骤（1）中，反应塔内的反应温度为90～130℃，优选为优选100～120℃；真空度为60～90kPa，真空度优选为65～70kPa；反应时间为10～80min，反应时间优选为20～25min。反应塔内的各个参数采用上述范围的好处是能耗低，生产效率最高，成本最经济。

步骤（2）中，喷淋干燥时，粗接枝阻燃聚醚多元醇先在一级喷淋干燥塔内进行喷淋干燥，然后进入二级喷淋干燥塔内进行二级喷淋干燥；一级喷淋干燥塔内的温度为130～160℃，优选为150～155℃；真空度为10～30kPa，优选为10～13kPa；粗接枝阻燃聚醚多元醇在一级喷淋干燥塔内停留5～50min，优选为15～20min；二级喷淋干燥塔内的温度为160℃～180℃，优选为160℃～165℃；真空度≤5000Pa，优选为5～7kPa；粗接枝阻燃聚醚多元醇在二级喷淋干燥塔内停留0～40min，优选为5～10min。喷淋干燥塔内的各个参数采用上述范围的好处是能耗低，生产效率最高，成本最经济。