[发明专利]阻燃甲苯二异氰酸酯的衍生物及其合成方法

说明书

本发明涉及一种阻燃甲苯二异氰酸酯的衍生物及其合成方法,属于聚氨酯材料技术领域。本发明的阻燃甲苯二异氰酸酯的衍生物，其化学结构通式为：Br_n‑Ar‑(NCO)₂，其中，Ar是苯环，n为1‑4。本发明的阻燃甲苯二异氰酸酯的衍生物合成方法，采用具有Br元素的溴苯二胺小分子进行光气反应，后经过精制获得阻燃甲苯二异氰酸酯的衍生物。本发明阻燃效果好、对泡沫制品的物理性能影响小、阻燃持久。

技术领域

本发明涉及一种阻燃甲苯二异氰酸酯的衍生物及其合成方法,属于聚氨 酯材料技术领域。

背景技术

目前，聚氨酯泡沫产品一直面临着阻燃性能较差的问题。建筑保温是曾 被普遍看好的聚氨酯应用领域，防火对保温材料本身的要求更加严格，建筑 防火设计措施越来越规范，聚氨酯泡沫在建筑保温、隔音领域的应用受到制 约，特别是GB 50016-2014于2015年5月1日实施以来，聚氨酯外墙保温市 场持续下滑。在乘用车/轿车领域：FMVSS302汽车内饰物燃烧测试要求水平 燃烧≤100mm/min；在家居方面：GB20286-2006公共场所阻燃制品及组件燃 烧性能要求和标识对公共场所使用的座椅、沙发、床垫等软垫中所用泡沫塑 料的热释放速率峰值、燃烧时间、高度、烟密度和产烟毒性均有严格的要求， 但是由于技术很难达到一直没有落实。如何提高聚氨酯泡沫材料的阻燃性能 一直是业内研究的热点。

聚氨酯泡沫是异氰酸酯和多元醇双组份反应成型的，目前提高聚氨酯泡 沫塑料阻燃的研究大多集中在多元醇组分，主要有以下方法：

1、在多元醇组分中添加磷系或者卤素液体阻燃剂，存在增塑效果强、阻 燃剂迁移等问题；

2、开发带有磷、氮、卤素等阻燃元素的多元醇，存在物理性能较差、阻 燃效果不理想、成本高的问题；

3、添加可膨胀石墨、氢氧化铝等固体阻燃剂来实现阻燃的，产品与工艺 面较窄。

现有对异氰酸酯和溴元素的结合研究中，存在工艺繁杂、成本高、溴含 量低等诸多问题。

发明内容

本发明解决了聚氨酯泡沫材料阻燃性较差的问题，提供一种阻燃效果好、 对泡沫制品的物理性能影响小、阻燃持久的阻燃甲苯二异氰酸酯的衍生物及 其合成方法。

阻燃甲苯二异氰酸酯的衍生物，其特殊之处在于其化学结构通式为： Br_n-Ar-(NCO)₂，其中，Ar是苯环，n为1-4；

所述阻燃甲苯二异氰酸酯的衍生物化学结构式为：

所述阻燃甲苯二异氰酸酯的衍生物的化学结构式为：

本发明的阻燃甲苯二异氰酸酯的衍生物合成方法，包括以下步骤：

采用具有Br元素的溴苯二胺小分子进行光气反应，后经过精制获得阻燃 甲苯二异氰酸酯的衍生物，反应方程式如下:

所述溴苯二胺小分子为5-溴间苯二胺，与光气进行光气反应，生成5-溴 间苯二异氰酸酯，反应方程式如下：

所述溴苯二胺小分子为2,5-2溴-对苯二胺，与光气进行光气反应，生成 2,5-2溴-对苯二异氰酸酯，反应方程式如下：