本发明专利技术涉及聚氨酯材料技术领域，且公开了一种高耐热阻燃型磷氮协效反应型聚氨酯材料，包括以下配方原料及组分：含N,P聚酯二元醇、聚醚多元醇、1,5‑二异氰酸萘、1,4‑丁二醇、2,2‑二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡。该一种高耐热阻燃型磷氮协效反应型聚氨酯材料，含N,P聚酯二元醇、聚醚多元醇和1,5‑二异氰酸萘进行聚合得到聚氨酯，双萘环结构和萘环结构显著提高了聚氨酯材料的耐热性能和玻璃化转变温度，磷氮协效反应型聚氨酯在高温燃烧下，产生大量氨气和氮气，稀释周围氧气的浓度，含磷基团生成强吸水性的磷酸衍生物，促进形成致密和连续的炭层，抑制氧气的渗入和热量的传导，协同作用下赋予了聚氨酯材料优异的阻燃性能。
【技术实现步骤摘要】
一种高耐热阻燃型磷氮协效反应型聚氨酯材料及其制法
本专利技术涉及聚氨酯材料
，具体为一种高耐热阻燃型磷氮协效反应型聚氨酯材料及其制法。
技术介绍
阻燃材料是可以抑制或者延滞燃烧而材料本身不容易燃烧，阻燃材料主要有阻燃塑料、阻燃橡胶、阻燃化学纤维和防火涂料等，广泛应用于服装业、石油化工业、冶金工程、消防安全和国防安全等领域，阻燃剂可以分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂，阻燃剂主要有三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、无机磷等无机阻燃剂，以及十溴联苯酸、四溴双酚A以及有机磷化物等有机阻燃剂。聚氨酯分为聚酯型和聚醚型聚氨酯，具有良好的化学稳定性和力学性能，隔热、隔音、抗震和回弹性能良好，可以制成聚氨酯塑料、聚氨酯纤维、聚氨酯涂料和聚氨酯橡胶等产品，在家居家电领域、建筑机械领域、交通运输领域应用广泛，但是聚氨酯的耐热性能不佳，并且阻燃性能较差，可以将阻燃剂与聚氨酯复合来增强材料的阻燃性能，但是添加型阻燃剂通过物理和进行混合的方法，会影响聚氨酯材料的机械性能和使用性能，因此开发出反应型阻燃聚氨酯材料成为研究热点。(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高耐热阻燃型磷氮协效反应型聚氨酯材料及其制法，解决聚氨酯的耐热性能和阻燃性能较差的问题。(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高耐热阻燃型磷氮协效反应型聚氨酯材料，包括以下按重量份数计的配方原料及组分：含N,P聚酯二元醇、聚醚多元醇、1,5-二异氰酸萘、1,4-丁二醇、2,2-二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡，质量比为15-40:25-40:100:6-10:10-15:2-6。优选的，所述含N,P聚酯二元醇制备方法如下：(1)向反应瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂，N,N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯、己二醇和苝四甲酸二酐，搅拌溶解后加入催化剂二月桂酸二丁基锡，将反应瓶置于高温油浴锅中，加热至150-200℃，匀速搅拌反应20-30h，将溶液置于冰水浴中冷却，加入蒸馏水直至有大量沉淀析出，过滤除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物，制备得到含N,P聚酯二元醇。优选的，所述N,N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯、己二醇、苝四甲酸二酐和二月桂酸二丁基锡的质量比为160-180:100:400-450:3-6。优选的，所述高温油浴锅包括锅体、锅体的内部下方固定连接有加热装置，加热装置上方盛放有油浴锅、锅体内部固定连接有保温层、保温层内部下方固定连接有旋转器、旋转器与旋转杆活动连接，旋转杆两侧设置有卡槽、卡槽与下卡块固定连接、小卡口固定连接有下底座、下底座上盛放有反应瓶、下底座与下调节器活动连接，下调节器固定连接有挡板、挡板与固定连接有上调节器、上调节器与上遮板活动连接、上遮板固定连接有上卡块。优选的，所述高耐热阻燃型磷氮协效反应型聚氨酯材料制备方法包括以下步骤：(1)向反应瓶中通入氮气排出空气，加入N-甲基吡咯烷酮溶剂、含N,P聚酯二元醇、聚醚多元醇和1,5-二异氰酸萘，置于高温油浴锅中，加热至80-110℃，再加入催化剂二月桂酸二丁基锡，匀速搅拌反应2-4h，再加入2,2-二羟甲基丙酸反应1-2h，将温度降至35-45℃，加入1,4-丁二醇，匀速搅拌反应2-4h，将溶液倒入聚四氟乙烯模具，热固化成膜，制备得到高耐热阻燃型磷氮协效反应型聚氨酯材料。(三)有益的技术效果与现有技术相比，本专利技术具备以下有益的技术效果：该一种高耐热阻燃型磷氮协效反应型聚氨酯材料，以N,N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯、己二醇和苝四甲酸二酐作为单体，进行开环反应和交联酯化反应，制备得到双羟基端的聚酯二元醇，同时将刚性的双萘环结构和N,P元素引入聚酯二元醇中，再作为多元醇单体与聚醚多元醇和1,5-二异氰酸萘进行聚合得到聚氨酯，双萘环结构以及1,5-二异氰酸萘中的萘环结构显著提高了聚氨酯材料的耐热性能和玻璃化转变温度，增强了材料耐高温性能，同时磷氮协效反应型聚氨酯在高温燃烧下，会产生大量的不可燃烧性气体氨气和氮气，可以稀释周围氧气的浓度，起到抑制燃烧的效果，同时分子链中的含磷基团会生成强吸水性的磷酸衍生物，促进聚氨酯材料表面炭化，形成致密和连续的炭层，抑制氧气的渗入和热量的传导，在协同作用下赋予了聚氨酯材料优异的阻燃性能。附图说明图1是锅体正面示意图；图2是下底座放大示意图；图3是下底座调节示意图。1、锅体；2、加热装置；3、油浴锅；4、保温层；5、旋转器；6、旋转杆；7、卡槽；8、下卡块；9、下底座；10、反应瓶；11、下调节器、12、挡板；13上调节器、14上遮板；15上卡块。具体实施方式为实现上述目的，本专利技术提供如下具体实施方式和实施例：一种高耐热阻燃型磷氮协效反应型聚氨酯材料，包括以下按重量份数计的配方原料及组分：含N,P聚酯二元醇、聚醚多元醇、1,5-二异氰酸萘、1,4-丁二醇、2,2-二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡，质量比为15-40:25-40:100:6-10:10-15:2-6。含N,P聚酯二元醇制备方法如下：(1)向反应瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂，N,N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯、己二醇和苝四甲酸二酐，搅拌溶解后加入催化剂二月桂酸二丁基锡，四者质量比为160-180:100:400-450:3-6，将反应瓶置于高温油浴锅中，高温油浴锅包括锅体、锅体的内部下方固定连接有加热装置，加热装置上方盛放有油浴锅、锅体内部固定连接有保温层、保温层内部下方固定连接有旋转器、旋转器与旋转杆活动连接，旋转杆两侧设置有卡槽、卡槽与下卡块固定连接、小卡口固定连接有下底座、下底座上盛放有反应瓶、下底座与下调节器活动连接，下调节器固定连接有挡板、挡板与固定连接有上调节器、上调节器与上遮板活动连接、上遮板固定连接有上卡块，加热至150-200℃，匀速搅拌反应20-30h，将溶液置于冰水浴中冷却，加入蒸馏水直至有大量沉淀析出，过滤除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物，制备得到含N,P聚酯二元醇。高耐热阻燃型磷氮协效反应型聚氨酯材料制备方法包括以下步骤：(1)向反应瓶中通入氮气排出空气，加入N-甲基吡咯烷酮溶剂、含N,P聚酯二元醇、聚醚多元醇和1,5-二异氰酸萘，置于高温油浴锅中，加热至80-110℃，再加入催化剂二月桂酸二丁基锡，匀速搅拌反应2-4h，再加入2,2-二羟甲基丙酸反应1-2h，将温度降至35-45℃，加入1,4-丁二醇，匀速搅拌反应2-4h，将溶液倒入聚四氟乙烯模具，热固化成膜，制备得到高耐热阻燃型磷氮协效反应型聚氨酯材料。实施例1(1)制备含N,P聚酯二元醇组分1：向反应瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂，N,N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯、己二醇和苝四甲酸二酐，搅拌溶解后加入催化剂二月桂酸二丁基锡，四者质量比为160:100:400:3，将反应瓶置于高温油浴锅中，高温油浴锅包括锅体、锅体的内部下方固定连接有加热装置，加热本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高耐热阻燃型磷氮协效反应型聚氨酯材料，包括以下配方原料及组分，其特征在于：含N,P聚酯二元醇、聚醚多元醇、1,5-二异氰酸萘、1,4-丁二醇、2,2-二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡，质量比为15-40:25-40:100:6-10:10-15:2-6。/n
【技术特征摘要】
1.一种高耐热阻燃型磷氮协效反应型聚氨酯材料，包括以下配方原料及组分，其特征在于：含N,P聚酯二元醇、聚醚多元醇、1,5-二异氰酸萘、1,4-丁二醇、2,2-二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡，质量比为15-40:25-40:100:6-10:10-15:2-6。
2.根据权利要求1所述的一种高耐热阻燃型磷氮协效反应型聚氨酯材料，其特征在于：所述含N,P聚酯二元醇制备方法如下：
(1)向反应瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂，N,N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯、己二醇和苝四甲酸二酐，搅拌溶解后加入催化剂二月桂酸二丁基锡，将反应瓶置于高温油浴锅中，加热至150-200℃，匀速搅拌反应20-30h，将溶液置于冰水浴中冷却，加入蒸馏水直至有大量沉淀析出，过滤除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物，制备得到含N,P聚酯二元醇。
3.根据权利要求2所述的一种高耐热阻燃型磷氮协效反应型聚氨酯材料，其特征在于：所述N,N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯、己二醇、苝四甲酸二酐和二月桂酸二丁基锡的质量比为160-180:100:400-450:3-6。
【专利技术属性】
技术研发人员：黎哲华，
申请(专利权)人：黎哲华，
类型：发明
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。