[发明专利]磷氮协同阻燃聚醚多元醇的制备方法

说明书

本发明涉及一种磷氮协同阻燃聚醚多元醇的制备方法，属于硬泡聚醚多元醇改性技术领域。本发明所述的磷氮协同阻燃聚醚多元醇的制备方法，以含氮磷的化合物和多元醇为复合起始剂，在催化剂作用下，与环氧丙烷进行聚合反应，得到所述的磷氮协同阻燃聚醚多元醇；所述含氮磷的化合物由芳香族磷酸酯、醛、胺在溶剂中反应得到。本发明设计科学合理，将制备的产品可以应用在聚氨酯材料阻燃领域，同时制备的产品具有优良的戊烷互溶性能和储存稳定性。

技术领域

本发明涉及一种磷氮协同阻燃聚醚多元醇的制备方法，属于硬泡聚醚多元醇改性技术领域。

背景技术

聚氨酯材料是分子结构中含有氨基甲酸酯连段的聚合物，由于其具有耐磨性强、吸震性能优良、机械加工性能优异等特点，被广泛应用于服装鞋帽、建筑外墙、管道、航天航空、家具、汽车、医疗等领域。但普通聚氨酯材料在空气中易燃烧，且燃烧过程中会产生大量的有毒气体和烟尘，会造成很大的经济损失和人员伤亡，因此国内外对于聚氨酯材料的阻燃性能也提出了一定的要求，各地都纷纷颁布了相应的标准文件，限制和禁止非阻燃聚氨酯材料的应用。

目前，提高聚氨酯材料阻燃性能的主要途径是添加含磷、氯、溴及其它阻燃元素的阻燃剂。根据使用方法的不同可分为添加型阻燃和结构性阻燃两大类。

添加型阻燃是在聚氨酯材料的制备过程中直接将不和反应物发生理或者化学反应的阻燃剂添加到塑料里面，使得具材料具有一定阻燃性能的方法。但该方法添加的阻燃剂会使得材料的强度机加工性能降低，且在材料的使用过程中阻燃剂会逐渐地迁移出来导致阻燃效果下降并对环境造成一定的危害。

由于聚醚多元醇是生产聚氨酯材料的一个最普遍的原料，而且其生产过程相对较简单、环保，反应条件较温和。近年来，通过对聚醚多元醇进行改性以达到聚氨酯材料的结构阻燃的研究层出不穷。目前市面上也存在较多此类的阻燃聚醚多元醇，但市面上流通的阻燃聚醚多元醇，大多是通过引入卤素达到阻燃的效果。含卤阻燃聚醚多元醇制备的聚氨酯材料，在燃烧时会产生大量的烟雾及多种有毒有害气体，在发生火灾时容易导致人员窒息死亡，致使火灾的程度增加。

磷氮协同阻燃聚醚是一种新型较环保阻燃聚醚，用该类聚醚生产的聚氨酯材料结构中同时可以含有磷元素和氮元素，且二者是通过一定的化学结构进行连接。一般认为在高温或聚氨酯材料燃烧过程中，磷化物和氮化物在高温下形成膨胀性焦炭层，它起着隔热阻氧保护层的作用，含氮化合物起着发泡剂和焦炭增强剂的作用，且磷-氮阻燃体系能有机化合物在较低温度下分解形成焦炭和水，并增加焦炭残留物生产量，从而提高阻燃效果。但目前市售的磷氮协同阻燃聚醚种类较少，且合成方法较繁琐。因此，磷氮协同阻燃聚醚的开发和应用意义重大。

发明内容

本发明的目的是提供一种磷氮协同阻燃聚醚多元醇的制备方法，其设计科学合理，将制备的产品可以应用在聚氨酯材料阻燃领域，同时制备的产品具有优良的戊烷互溶性能和储存稳定性。

本发明所述的磷氮协同阻燃聚醚多元醇的制备方法，以含氮磷的化合物和多元醇为复合起始剂，在催化剂作用下，与环氧丙烷进行聚合反应，得到所述的磷氮协同阻燃聚醚多元醇；

所述含氮磷的化合物由芳香族磷酸酯、醛、胺在溶剂中反应得到。

优选的，芳香族磷酸酯为磷酸甲基二苯酯、磷酸二苯酯或磷酸三苯酯中的一种或多种。

优选的，醛为甲醛。

优选的，胺为一乙醇胺、二乙醇胺或二异丙醇胺中的一种或多种。

优选的，溶剂为乙醚、甲醇、乙醇、乙二醇或水中的一种或多种。

优选的，芳香族磷酸酯、醛和胺的摩尔比为0.1-1：0.1-4：0.1-4.5。

优选的，制备含氮磷的化合物时，反应温度为80-105℃，反应时间为2-4h。