[发明专利]一种环氧大豆油磷酸化制备反应型阻燃聚醚多元醇的方法

说明书

本发明公开了一种环氧大豆油磷酸化制备反应型阻燃聚醚多元醇的方法，涉及硬泡聚醚多元醇领域。该制备方法包括以下步骤：(1)在三口烧瓶内加入磷酸和溶剂，得到磷酸溶液；(2)将环氧大豆油溶于溶剂中，得到环氧大豆油溶液，然后将环氧大豆油溶液滴加到磷酸溶液中，滴加完后反应1‑6h，反应结束脱除溶剂，得到磷酸化环氧大豆油；(3)向磷酸化环氧大豆油中加入碱性催化剂，调节pH至8‑14，得到碱性磷酸化环氧大豆油；(4)将得到的碱性磷酸化环氧大豆油与起始剂混合复配后，与环氧烷烃发生聚合反应，制得反应型阻燃聚醚多元醇。本发明的有益效果在于：该方法制备的反应型阻燃聚醚多元醇具有阻燃效果好、产品稳定性好、对环境危害小的优点。

技术领域

本发明主要涉及硬泡聚醚多元醇领域，具体是一种环氧大豆油磷酸化制备反应型阻燃聚醚多元醇的方法。

背景技术

目前，提高聚氨酯硬泡材料阻燃性能的主要途径是在硬泡配方中添加含磷、氯、溴或其他阻燃元素的阻燃剂，这类添加型阻燃剂的优点是阻燃元素含量高，价格便宜，但存在易迁移、添加量较大时影响材料力学性能的问题。具有代表性的添加型阻燃剂如甲基膦酸二甲酯(DMMP)，其添加质量分数超过8％后，材料的力学性能便急剧下降，且由于这类阻燃剂分子质量小，容易水解，作为添加剂加入会影响体系的储存稳定性。

反应型阻燃剂又称结构型阻燃剂，是在聚合或者缩聚过程中参加反应并且结合到聚合物的主链或者侧链上、起阻燃作用的一类阻燃剂。这类阻燃剂稳定性好、不易消失、毒性小、添加量小，对聚合物性能影响也小。阻燃元素可通过异氰酸酯或者多元醇引入，由于技术及成本等方面的原因，较少使用在异氰酸酯中引入阻燃元素的方法。相比添加型阻燃剂，反应型阻燃剂以化学键形式存在于聚氨酯泡沫材料的交联网络中，不存在迁移问题，并且大量添加时也不会对材料的力学性能产生明显影响。

生物质资源在自然界中大量存在且可再生，加上各项环保法令的出台以及人们节能意识的提高，生物质型聚氨酯泡沫引起了人们的注意。大豆油在世界的大部分地区都是最丰富、最便宜易得的植物油之一，环氧大豆油在常温下为浅黄色黏稠油状液体，溶于烃类、酮类、酯类、高级醇等有机溶剂，可以通过对大豆油进行氧化来获得，极具商业价值。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种环氧大豆油磷酸化制备反应型阻燃聚醚多元醇的方法，该方法制备的反应型阻燃聚醚多元醇具有阻燃效果好、产品稳定性好、对环境和生态的危害小的特点。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种环氧大豆油磷酸化制备反应型阻燃聚醚多元醇的方法，包括以下步骤：

(1)在装配有磁力搅拌器、温度计、冷凝装置和氮气保护装置的三口烧瓶内，加入磷酸和溶剂，得到磷酸溶液；

(2)将环氧大豆油溶于溶剂中，得到环氧大豆油溶液，在氮气保护条件下将环氧大豆油溶液滴加到步骤(1)得到的磷酸溶液中，滴加结束后继续反应1-6h，反应结束后将溶剂脱除，得到磷酸化环氧大豆油；

(3)向步骤(2)中的磷酸化环氧大豆油中加入碱性催化剂，调节pH至8-14，得到碱性磷酸化环氧大豆油；

(4)将步骤(3)中得到的碱性磷酸化环氧大豆油与起始剂混合复配后，与环氧烷烃发生聚合反应，制得反应型阻燃聚醚多元醇。

步骤(1)中所述溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、正丁醇、四氢呋喃、环戊烷。

步骤(2)中所述环氧大豆油溶液滴加到磷酸溶液中的滴加时的速度为0.1-2g/min，反应温度为60-120℃。

步骤(2)中所述溶剂脱除的脱除温度为60-100℃，搅拌转速为20r/s，脱除时间为30-120min。

步骤(3)中所述碱性催化剂为氢氧化钾，二甲胺，乙二胺，三乙醇胺。