一种磷氮协同阻燃多元醇及其制备方法技术

一种磷氮协同阻燃多元醇及其制备方法，涉及一种阻燃多元醇的合成。所述磷氮协同阻燃多元醇的制备方法：1)以季磷盐为原料，加碱搅拌反应后，过滤分离反应所生成的盐后用双氧水溶液氧化，再减压蒸馏脱去水分，得到三羟甲基氧化磷；2)将六羟甲基三聚氰胺六甲醚与步骤1)所得到的三羟甲基氧化磷，在50～100℃和酸催化剂条件下发生醚交换反应，再减压脱去小分子甲醇，得到磷氮协同阻燃多元醇。所制得的磷氮协同阻燃多元醇是磷元素通过磷-碳键联接，避免了磷-氧键(磷酯键)易水解的弱点，因而具有较高的耐水解性的特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，涉及一种阻燃多元醇的合成。所述磷氮协同阻燃多元醇的制备方法：1)以季磷盐为原料，加碱搅拌反应后，过滤分离反应所生成的盐后用双氧水溶液氧化，再减压蒸馏脱去水分，得到三羟甲基氧化磷；2)将六羟甲基三聚氰胺六甲醚与步骤1)所得到的三羟甲基氧化磷，在50～100℃和酸催化剂条件下发生醚交换反应，再减压脱去小分子甲醇，得到磷氮协同阻燃多元醇。所制得的磷氮协同阻燃多元醇是磷元素通过磷-碳键联接，避免了磷-氧键(磷酯键)易水解的弱点，因而具有较高的耐水解性的特点。【专利说明】—种磷氮协同阻燃多元醇及其制备方法
本专利技术涉及一种阻燃多元醇的合成，尤其是涉及一种反应型磷氮协同阻燃多元醇及其制备方法。
技术介绍
聚氨酯材料是目前世界上使用最广泛的高分子材料之一，全球年消耗量估计可达350万吨以上。聚氨酯材料的制备以其能耗低而著称，具有良好的隔热、耐油、耐寒、耐潮湿以及尺寸稳定性等优点而成为防震、衬垫、保温不可缺少的材料，广泛用于汽车工业和家电工业等。但是，聚氨酯材料在空气中易燃，其中软质泡沫塑料的氧指数仅为17%~18% ,并且燃烧时产生大量的烟尘，这极大的阻碍了其应用范围。所以阻燃聚氨酯材料的研究一直是当今聚氨酯材料研究的热点。目前，制备阻燃聚氨酯材料主要通过在发泡配方中添加阻燃剂来实现，而主流阻燃剂可以分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂两大类。其中，添加型阻燃剂主要是不具有活性反应基团的含氯、含溴、含磷等阻燃元素的化合物；而反应型阻燃剂则是在聚氨酯材料的主要原料，聚醚多元醇或异氰酸酯分子中引入氯、溴、磷等阻燃元素制备得到的具有反应活性的添加物。相比于添加型阻燃剂，反应型阻燃剂具有持久阻燃且对泡沫机械性能影响小等优点，因而成为高阻燃要求的聚氨酯保温材料配方中必不可少的成份。目前，阻燃型聚醚多元醇一直是世界各国研究开发的热点。例如:中国专利201310406685.5介绍了一种反应型含卤阻燃聚醚多元醇，该方法原料价廉易得，反应简单可控，收率达95%以上，制 得的反应型含卤阻燃聚醚多元醇粘度适中，与发泡剂及其它助剂相容性良好，用其配置的组合料均匀透明，流动性佳，稳定性好。但是，其最大的缺点是引入了卤素，这与当今世界所提倡的绿色环保的理念背道而驰，其应用前景堪忧。中国专利201310371225.3介绍了一种含磷的阻燃聚醚多元醇的合成方法，该方法得到一种含磷阻燃聚醚多元醇。在阻燃因子中，磷的阻燃性能远远高于卤素、氮系化合物。采用含磷化合物作为阻燃元素，可以避免诸如卤素阻燃元素在燃烧过程中释放出大量的有毒气体。中国专利201210588857.0中公开了一种无卤含磷阻燃聚醚多元醇的制备方法，该方法得到一种反应型无卤含磷阻燃聚酯多元醇，用于合成硬质或软质聚氨酯泡沫塑料，制备的聚氨酯泡沫材料阻燃性能较好。以上两个专利虽然解决了含卤素的问题，但是都只能在一定程度上提高聚氨酯泡沫的阻燃性，且燃烧时却也会产生比较大的烟雾，同时也会产生一些腐蚀性和有毒的气体。不能提供符合市场需求的环保型、且阻燃效果好的聚醚多元醇。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中随着阻燃要求的提高，很多情况下单一的阻燃元素无法满足性能的要求等问题，利用不同类型阻燃元素之间的协同效应，提供。所述磷氮协同阻燃多元醇的结构式如下:【权利要求】1.一种磷氮协同阻燃多元醇，其特征在于其结构式如下: 2.如权利要求1所述一种磷氮协同阻燃多元醇的合成路线，其特征在于具体路线如下: 步骤一:三羟甲基氧化膦的合成路线: 3.如权利要求2所述一种磷氮协同阻燃多元醇的合成路线，其特征在于在步骤一中，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化钙、乙醇钠、氢氧化钾中的一种。4.如权利要求2所述一种磷氮协同阻燃多元醇的合成路线，其特征在于在步骤二中，所述酸选自硫酸、盐酸、三氟乙酸、对甲苯磺酸中的一种；酸的用量按质量百分比占反应物总里!的0.1%~1.0!%。5.如权利要求1所述一种磷氮协同阻燃多元醇的制备方法，其特征在于包括以下步骤: 1)以季磷盐为原料，加碱搅拌反应后，过滤分离反应所生成的盐后用双氧水溶液氧化，再减压蒸馏脱去水分，得到三羟甲基氧化磷； 2)将六羟甲基三聚氰胺六甲醚与步骤I)所得到的的三羟甲基氧化磷，在50~100°C和酸催化剂条件下发生醚交换反应，再减压脱去小分子甲醇，得到磷氮协同阻燃多元醇。6.如权利要求5所述一种磷氮协同阻燃多元醇的制备方法，其特征在于在步骤I)中，所述加碱搅拌反应的温度为30~80°C，加碱搅拌反应的时间为2~5h。7.如权利要求5所述一种磷氮协同阻燃多元醇的制备方法，其特征在于在步骤I)中，所述用双氧水溶液氧化，是采用质量浓度为30%~50%的双氧水溶液氧化。8.如权利要求5所述一种磷氮协同阻燃多元醇的制备方法，其特征在于在步骤I)中，所述季磷盐的用量与碱的摩尔比为1: (I~2)。9.如权利要求5所述一种磷氮协同阻燃多元醇的制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述醚交换反应的时间为3~9h。10.如权利要求5所述一种 磷氮协同阻燃多元醇的制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述六羟甲基三聚氰胺六甲醚与三羟甲基氧化磷的摩尔比为1: (I~6)。【文档编号】C07F9/6521GK103980313SQ201410221859【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日 【专利技术者】戴李宗, 刘诚, 陈国荣, 袁丛辉, 许一婷, 罗伟昂, 曾碧榕, 常迎, 毛杰 申请人:厦门大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷氮协同阻燃多元醇，其特征在于其结构式如下： 其中，R基团可以相同也可以不同，R基团可以是下列基团之一或者其组合：H、‑OCH3、‑O(CH2)nCH3其中n＝2～9或

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴李宗，刘诚，陈国荣，袁丛辉，许一婷，罗伟昂，曾碧榕，常迎，毛杰，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建;35