[发明专利]一种具有阻燃性能的线性热可逆聚氨酯聚合物的制备方法及聚合物

说明书

本发明公开了一种具有阻燃性能的线性热可逆聚氨酯聚合物的制备方法。包括：(1)多元醇、卤代双酚类扩链剂，60～80℃下熔融搅拌混合10～30min；多元醇和卤代双酚类扩链剂的摩尔比为(2～3)：1；(2)按照NCO和OH摩尔比为0.97～1.02，在混合物中加入异氰酸酯化合物，快速搅拌2～5分钟后置于70～100℃真空烘箱中熟化3～5小时，缓慢冷却至室温。本发明反应原料易得、方法简单、操作简便，对热塑性聚氨酯的实际应用具有十分重要的意义。

技术领域

本发明涉及高分子材料合成与制备领域，进一步地说，是涉及一种具有阻燃性能的线性热可逆聚氨酯聚合物的制备方法及聚合物。

背景技术

热塑性聚氨酯由于存在软硬段相分离及硬段间氢键作用，使得材料具有高模量、高强度，优良的耐磨性、耐化学品、耐水解性、耐髙低温和耐霉菌性等优良性能，从而使其广泛应用于鞋材、电缆、服装、汽车、医药卫生、管材、薄膜和片材等领域，已成为重要的热塑性材料之一。特别是这些年兴起的热可逆聚氨酯更是拓展了材料本身的功能性，但这些热可逆聚氨酯和普通的未阻燃的聚氨酯一样容易燃烧。这是因为聚氨酯是由C、N、O、H等多种化学元素组成，其中C、N、H等元素易与空气中的O发生燃烧反应生成二氧化碳、二氧化氮和水等物质，即阻燃性能差，导致其遇到明火会迅速燃烧且不易控制，这给材料的实际应用带来了很大的安全隐患。因此，在热可逆聚氨酯的设计和制备过程中，急需提高材料的阻燃性能来满足这些应用领域的要求，从而扩大聚氨酯材料的应用范围。

当前主流的聚氨酯阻燃剂可以分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂两大类。其中，添加型阻燃剂主要为不具有活性反应基团的含氯、含溴、含磷等阻燃元素的化合物，而反应型阻燃剂则是将阻燃剂直接作为一种反应物参与到聚合反应中。相比于添加型阻燃剂，反应型阻燃剂具有持久阻燃和对材料机械性能影响小等优点。中国申请专利104945597A(杜鹏飞，陈登龙，伍毓强，白昕，一种具有阻燃性能的体型交联可修复聚氨酯的合成方法，中国专利，2015-09-30)公开了一种具有阻燃性能的体型交联可修复聚氨酯的合成方法。DOPO(10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)与过量的双马来酰亚胺发生亲核加成反应生成DOPO封端的单马来酰亚胺和未反应的双马来酰亚胺混合物，然后与多呋喃环封端的聚氨酯预聚物发生DA反应，从而将DOPO和DA加合物同时引入到聚氨酯体系中，使材料具有阻燃和热可逆性能。但是此种方法合成过程复杂，且产物为体型结构。

发明内容

为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种具有阻燃性能的线性热可逆聚氨酯聚合物的制备方法及聚合物。本发明利用异氰酸酯与酚类化合物在低温下可以进行反应，同时在更高温度下发生可逆反应的原理，将卤代双酚类化合物直接作为扩链剂引入到体系中，本体法合成一种线性聚氨酯聚合物，在达到热可逆的同时，利用卤素阻燃特性提供给材料一定的阻燃性。该反应原料易得、方法简单、操作简便，对热塑性聚氨酯的实际应用具有十分重要的意义。

本发明的目的之一是提供一种具有阻燃性能的线性热可逆聚氨酯聚合物的制备方法。

包括：

(1)多元醇、卤代双酚类扩链剂，60～80℃下熔融搅拌混合10～30min；多元醇和卤代双酚类扩链剂的摩尔比为(2～3)：1；

(2)往混合物中加入异氰酸酯化合物，快速搅拌2～5分钟后置于70～100℃真空烘箱中熟化3～5小时，缓慢冷却至室温。

NCO和OH摩尔比为0.97～1.02。

其中，优选：

所述多元醇是聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、聚四氢呋喃醚二元醇(PTMG)、聚己二酸乙二醇酯二元醇(PEA)、聚己二酸丁二醇酯二元醇(PBA)、聚丁二酸丁二醇酯二元醇(PBS)、聚己内酯(PCL)中的一种或组合。