[发明专利]一种制备具有含氮杂环聚酯多元醇的方法

说明书

本发明涉及多元醇领域，是一种制备具有含氮杂环多元醇的方法，其具体步骤是选用组合的二元醇，三元醇，以及酸酐，二元酸，合成聚酯多元醇，引入三(2‑羟乙基)异氰尿酸酯，酯化通过一次性合成的方式，在催化剂的作用下反应完全后脱除小分子后得到最终产物。本发明的有益效果是，通过引入含氮杂环合成聚酯多元醇，然后用于聚氨酯的方案，能显著提高最终液体的氧指数，可用于有较高阻燃要求的聚氨酯系统中，阻燃效果显著，因此具有很强的实用性。

技术领域

本发明涉及多元醇领域，特别是一种制备具有含氮杂环聚酯多元醇的方法。

背景技术

聚氨酯硬泡被广泛应用于保温材料中，在需要高阻燃的应用场景中，往往需要使用大量的阻燃剂，即便如此，依然难以获得较高的氧指数；而氧指数(OI)是指在规定的条件下，材料在氧氮混合气流中进行有焰燃烧所需的最低氧浓度，氧指数高表示材料不易燃烧，氧指数低表示材料容易燃烧，在所规定的试验条件下在室温下材料在O2、N2混合气体中刚好维持发焰燃烧时的最小氧浓度以体积的百分率表示，其氧指数越高表明阻燃性能越好，基于以上所述，需要研发一种能获得较高氧指数的方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，发明了一种制备具有含氮杂环聚酯多元醇的方法，用于聚氨酯硬泡系统，可以显著改善阻燃性能，提高氧指数。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种制备具有含氮杂环多元醇的方法，选用组合的二元醇，三元醇，以及酸酐，二元酸，合成聚酯多元醇，引入三(2-羟乙基)异氰尿酸酯，酯化通过一次性合成的方式，在催化剂的作用下反应完全后脱除小分子后得到最终产物。

作为本发明的进一步说明，所述二元醇为乙二醇，丙二醇，二乙二醇，二丙二醇，己二醇，新戊二醇中的一种或多种。

作为本发明的进一步说明，所述三元醇为甘油或三羟甲基丙烷的一种或两种。

作为本发明的进一步说明，所述二元酸为对苯二甲酸，苯酐，己二酸中的一种或多种。

作为本发明的进一步说明，所述三(2-羟乙基)异氰尿酸酯在最终液体含量中的占比为15-45％。

作为本发明的进一步说明，所述酯化催化剂为T9,T12，T120，钛酸酯等中的一种。

作为本发明的进一步说明，所述最终产物为一种淡黄色透明液体，即具有含氮杂环的聚酯多元醇，所述聚酯多元醇的羟值为150-350mgKOH/g。

作为本发明的进一步说明，所述酯化催化剂优选为底物比例的0.01％-0.2％。

其有益效果在于，本发明提供了一种制备具有含氮杂环聚酯多元醇的方法，通过引入含氮杂环合成聚酯多元醇，然后用于聚氨酯的方案，能显著提高最终液体的氧指数，可用于有较高阻燃要求的聚氨酯系统中，阻燃效果显著，因此具有很强的实用性。

具体实施方式

由于聚氨酯硬泡在需要高阻燃的应用场景中，往往需要使用大量的阻燃剂，但是难以以获得较高的氧指数，本发明提供了通过引入含氮杂环合成聚酯多元醇，然后用于聚氨酯的方案，能显著提高最终液体的氧指数，具体是一种制备具有含氮杂环聚酯多元醇的方法，采用上述方案可以获得含氮杂环的聚酯多元醇，用于需要高阻燃的聚氨酯硬泡系统。

本发明涉及一种制造工艺用于制备含氮杂环聚酯多元醇，通过引入含氮杂环，将三(2-羟乙基)异氰尿酸酯作为原料，一次投料酯化制取聚酯多元醇来实现，具体是选用组合的二元醇，三元醇，以及酸酐，二元酸，合成聚酯多元醇，引入三(2-羟乙基)异氰尿酸酯，酯化通过一次性合成的方式，在催化剂的作用下反应完全后脱除小分子后得到最终产物，所得到的最终产物是一种淡黄色透明液体，这就是我们所需要的具有含氮杂环的聚酯多元醇；其中加入上述物料后进行氮气置换并升温在催化剂的作用下进行酯化反应，酯化催化所需要的反应温度为90-170℃，时间为3-8小时，降温抽真空脱除小分子后，降温出料得到最终产物。