[发明专利]一种聚氨酯多元醇及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚氨酯多元醇及其制备方法和应用，所述方法包括以下步骤：(1)将三氯氧磷、环氧氯丙烷、第一酸性催化剂和惰性溶剂在第一微通道反应器中反应，得到氯代烷氧基磷化合物；(2)将氯代烷氧基磷化合物、环氧丙醇、第二酸性催化剂和惰性溶剂在第二微通道反应器中反应，得到羟基化合物；(3)将羟基化合物、环氧植物油、碱性催化剂和惰性溶剂在第三微通道反应器中进行开环反应，得到植物油多元醇；(4)将植物油多元醇、环氧丙烷和惰性溶剂在第四微通道反应器中进行加成聚合反应，得到聚氨酯多元醇。本发明制得的聚氨酯多元醇色泽浅、粘度低、流动性好，且含有磷、氯元素具有阻燃作用，可用于制备聚氨酯软泡材料。

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯多元醇及其制备方法和应用，该聚氨酯多元醇可用于阻燃型软质聚氨酯泡沫塑料的制备。

背景技术

随着现代工业的迅速发展，聚氨酯软泡已在航空、造船、汽车、建筑、化工、电器等领域广泛应用，然而它的易燃性严重地影响了其优异性能的发挥，并阻碍了新市场的开发。美国、西欧、日本等国对涉及建筑、电子、运输、娱乐等方面的阻燃化作了严格的法令和条例。中国近几年来也颁布了一系列条例。因此，为降低成本，扩大软泡的应用范围，提高泡沫塑料的阻燃性，是目前聚氨酯工业丞待解决的问题。

目前聚氨酯泡沫阻燃主要有添加阻燃剂法和反应型阻燃剂法两种方法。添加阻燃剂法往往会引起泡沫塌泡、开裂、粉化或使其回弹等物理机械性能大幅度下降，失去了本身所具有的性能优势，且这些阻燃剂单独添加时阻燃效果都不显著。反应型阻燃剂法是在生产聚氨酯软质泡沫塑料配方中加入含磷、氯、溴、硼、氮阻燃元素的多羟基化合物等反应型阻燃剂，或在聚醚多元醇结构中引入阻燃元素而获得阻燃性能，此种方法具有阻燃性能持久性好、对物理机械性能影响较小等优点。而在聚醚多元醇中引入阻燃元素的方法可使聚氨酯制品具备更高的耐热性、尺寸稳定性和强度，更是目前的研究重点。

专利CN103483575A公开了一种应用于阻燃型慢回弹聚氨酯泡沫塑料中的聚醚多元醇的制备方法，该方法是将小分子醇类与含磷化合物混合反应制得起始剂，然后在催化剂的作用下，将起始剂与氧化烯烃聚合反应制得含磷阻燃软泡聚醚多元醇的粗醚，粗醚经过中和、精制、脱水、过滤。专利CN102875791A公开了一种软泡阻燃聚醚多元醇的合成方法，该方法是以三聚氰胺-甲醛缩合物与胺类化合物进行反应，再与酸性化合物进一步聚合得到聚醚起始剂，其再在碱金属催化剂作用下，与氧化烯烃进一步聚合得到阻燃聚醚多元醇。

综上所述制备的软泡阻燃型聚醚多元醇大都是通过含有活性氢的化合物(多元醇或多胺)与环氧化物(环氧丙烷、环氧乙烷)聚合过程中引入含磷、氯、溴、硼、氮阻燃元素，用于聚氨酯软泡的聚醚多元醇的分子量一般都很大，即所需的小分子醇和环氧化物的用量较大，而这些原料都是来自石油衍生产品，对石化资源依赖性高、能耗高、对环境的破坏与污染高，而由于均通过间歇式反应釜合成，因此存在以下弊端：①反应时间长；②能耗较高；③设备及自控水平低；④难以避免的副反应导致产品品质较低。

发明内容

本发明的目的是为了克服目前制备聚氨酯多元醇对石化资源依赖性，绿色可再生的环氧植物油资源被引入；同时对于以间歇法生产阻燃聚氨酯多元醇存在的反应时间长、能耗较高、产品品质不高、不能连续生产而提出的一种采用连续法且将环氧植物油和含有磷、氯元素引用到制备阻燃聚氨酯多元醇的方法。

本发明的另一个目的是提供一种利用所述方法制备得到的聚氨酯多元醇。

本发明的最后一个目的是提供所述聚氨酯多元醇的应用。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种聚氨酯多元醇的制备方法，包括以下步骤：

(1)将三氯氧磷溶于惰性溶剂得到的溶液A与环氧氯丙烷和第一酸性催化剂溶于惰性溶剂得到的溶液B同时泵入微通道反应装置的第一微通道反应器进行反应，得到氯代烷氧基磷化合物；