[发明专利]用于聚氨酯弹性体的蓖麻油基阻燃聚醚多元醇及其制备方法

说明书

本发明属于聚醚多元醇的合成技术领域，具体的涉及一种用于聚氨酯弹性体的蓖麻油基阻燃聚醚多元醇及其制备方法。以蓖麻油、芳香族起始剂和小分子起始剂为混合起始剂，与环氧烷烃聚合得到的聚醚多元醇，羟值为40～80mgKOH/g，分子量为1950～2500，25℃下粘度为1500～3000mPa·s。本发明使用蓖麻油替代部分化石能源制备出聚醚多元醇，可以减少对不可再生资源的依赖，且方法简单，使用现有的生产装置和生产工艺即可实现工业化大生产；通过向聚醚多元醇中引入苯环、溴、氯等元素或基团，可以有效提高聚醚多元醇本身的阻燃性能，且用于聚氨酯弹性体中可有效提高制品的硬度和强度等力学性能。

技术领域

本发明属于聚醚多元醇的合成技术领域，具体的涉及一种用于聚氨酯弹性体的蓖麻油基阻燃聚醚多元醇及其制备方法。

背景技术

随着科学技术和社会经济的发展，聚氨酯材料己广泛应用于社会的各个领域。聚氨酯弹性体作为聚氨酯材料中的主要组成成员，自20世纪80年代从军用转为军民两用，并以民用为主后，其产品种类迅速增长，生产量逐年增加，现已成为人们日常生活中必不可少的材料。但随着石油等不可再生资源的不断减少，环境污染日益加剧，用可再生生物质资源代替石油基多元醇成为人们很感兴趣的一个课题。蓖麻油以其来源广泛、成本低廉、可再生、无毒、可降解、对环境友好等特点广泛用于弹性体、胶粘剂和涂料等领域。但蓖麻油基聚氨酯材料也存在氧指数低、易燃烧等缺点，因此需要进行阻燃处理，一般有添加型和反应型两种形式，前者的小分子阻燃剂会从弹性体中迁移出来，降低阻燃性能，有些会对弹性体的力学性能产生影响，后者一般有制备工艺复杂，应用前景低的缺点。

中国专利201510647119.2公开了一种蓖麻油酸基阻燃聚醚多元醇的制备方法，该方法所需原料种类繁多，制备步骤繁琐，制造费用较高，不适合工业化大生产。中国专利201310308777.X公开了一种蓖麻油基阻燃多元醇聚氨酯薄膜的制备方法，该方法采用甲醇钠、三乙醇胺、磷酸或三苯基膦作为催化剂，采用有机溶剂法制备出了阻燃多元醇，该产品主要用于聚氨酯薄膜中，该方法反应温度高、工艺繁琐、产生大量有机废液，不利于环保。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种用于聚氨酯弹性体的蓖麻油基阻燃聚醚多元醇及其制备方法。该方法制备的聚醚多元醇不仅具有分子量分布窄、不饱和度低、分子量高的优点，而且用于聚氨酯弹性体的生产中，可以显著提高聚氨酯弹性体的阻燃性能和力学性能。

本发明所述的用于聚氨酯弹性体的蓖麻油基阻燃聚醚多元醇，以蓖麻油、芳香族起始剂和小分子起始剂为混合起始剂，与环氧烷烃聚合得到的聚醚多元醇，羟值为40～80mgKOH/g，分子量为1950～2500，25℃下粘度为1500～3000mPa·s。

其中：

芳香族起始剂为双酚A、双酚S、四溴双酚A、四溴双酚S或四溴苯酐中的一种或多种，芳香族起始剂与蓖麻油的混合摩尔比为10:1～1:1。

小分子起始剂为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、二缩三乙二醇、1,4-丁二醇或甘油中的一种或多种，加入小分子起始剂的目的是调节聚醚多元醇的官能度，同时起到降低整个体系粘度的作用。

所用环氧烷烃总量与混合起始剂的质量比为1:5～1:10，优选1:6～1:7。

本发明所述的用于聚氨酯弹性体的蓖麻油基阻燃聚醚多元醇的制备方法，包括以下步骤：

(1)将蓖麻油、芳香族起始剂和DMC催化剂加入反应釜中混合，脱水1-3小时，加入第一部分环氧烷烃进行引发反应，反应活性打开后加入第二部分环氧烷烃进行第一次聚合反应，反应完毕后继续内压反应0.5～1h，然后抽真空20～30min，得到中间体聚醚多元醇；