全水阻燃体系用聚醚多元醇的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种全水阻燃体系用聚醚多元醇的制备方法，属于聚醚多元醇改性技术领域。本发明专利技术所述的全水阻燃体系用聚醚多元醇的制备方法，是以三羟乙基异氰尿酸酯、羟甲基三聚氰胺和小分子醇作为复合起始剂，在碱的催化作用下，与环氧烷烃进行聚合反应，得到所述的聚醚多元醇。本发明专利技术设计科学合理，降低了成本，制备的聚醚不仅粘度低，与水和助剂相容性良好，而且具有良好的阻燃效果。而且具有良好的阻燃效果。

【技术实现步骤摘要】
全水阻燃体系用聚醚多元醇的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种全水阻燃体系用聚醚多元醇的制备方法，属于聚醚多元醇改性


技术介绍

[0002]全水硬泡聚氨酯是以水为发泡剂，不含破坏臭氧层物质，是最为环保的一类聚氨酯保温材料。水发泡的原理是水与多异氰酸酯反应生成CO2，C02留在泡孔中作为泡沫塑料的发泡剂。该体系ODP值为零，无毒、环保、工艺简便、对设备无特殊要求、成本低，是目前发泡剂替代的主要方向之一。
[0003]全水发泡体系没有物理发泡剂加入，须采用较低粘度且能与水、助剂良好混溶的聚醚多元醇。目前市场上大部分产品受限于蔗糖、山梨醇等基本原料的限制存在粘度高、与助剂互溶性低的情况，普遍存在储存稳定性差或阻燃性能低等的情况。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种全水阻燃体系用聚醚多元醇的制备方法，其设计科学合理，降低了成本，制备的聚醚不仅粘度低，与水和助剂相容性良好，而且具有良好的阻燃效果。
[0005]本专利技术所述的全水阻燃体系用聚醚多元醇的制备方法，是以三羟乙基异氰尿酸酯、羟甲基三聚氰胺和小分子醇作为复合起始剂，在碱的催化作用下，与环氧烷烃进行聚合反应，得到所述的聚醚多元醇；
[0006]所述羟甲基三聚氰胺的制备方法如下：将三聚氰胺与甲醛投入反应釜中，同时加入碱性催化剂，合釜试漏置换后，氮气氛围下升温至60
‑
70℃，釜内保持压力在0.1
‑
0.15MPa范围内，搅拌反应1
‑
1.5h，合成羟甲基三聚氰胺。优选的，小分子醇为丙二醇或二乙二醇。
[0007]所述羟甲基三聚氰胺作为起始剂，与市售的产品不同处在于没有醚化，从市场上购买到的原料不能做为起始剂，且比例不同。
[0008]所述羟甲基三聚氰胺以三聚氰胺与甲醛为原料，通过羟甲基化反应合成。
[0009]优选的，甲醛为聚合度为3
‑
100或以上的多聚甲醛或质量含量37％的甲醛溶液。
[0010]优选的，三聚氰胺与甲醛摩尔比为1:2
‑
4。
[0011]优选的，碱为氢氧化钾、氢氧化钠、三乙胺或二甲基环己胺。
[0012]优选的，环氧烷烃为环氧乙烷或环氧丙烷中的一种或两种。
[0013]优选的，三羟乙基异氰尿酸酯为羟甲基三聚氰胺的26
‑
90wt％。
[0014]优选的，小分子醇为复合起始剂总质量的3.5
‰‑
6.5
‰
。
[0015]所述的全水阻燃体系用聚醚多元醇的合成与制备方法，优选的，包括以下步骤：
[0016]1)羟甲基三聚氰胺的制备：将34
‑
58％质量份的三聚氰胺与42
‑
66％质量份的甲醛投入2.5L反应釜中，同时加入1
‰
碱性催化剂，合釜试漏置换后，氮气氛围下升温至60
‑
70℃，釜内保持压力在0.1
‑
0.15MPa范围内搅拌反应1
‑
1.5h，合成羟甲基三聚氰胺。
[0017]2)在步骤1)合成三羟甲基三聚氰胺基础上向反应釜中投入三羟甲基三聚氰胺的26
‑
90％的三羟乙基异氰尿酸酯，加入千分之3.5到6.5左右的丙二醇或二乙二醇，加入千分之3的碱性催化剂，搅拌升温至80℃后打开环氧烯烃化合物阀门，缓慢滴加环氧烯烃化合物进行开环反应，所预滴环氧烯烃化合物重量为起始剂脱水后重量的10
‑
15％。
[0018]3)在步骤2)预滴完毕后，继续升温搅拌。待温度升至105
‑
115℃时，开始鼓泡脱水2
‑
3h。
[0019]4)步骤3)脱水完成后，继续升温搅拌。待温度升至115
‑
135℃时，打开环氧烯烃化合物阀门，继续滴加环氧烯烃化合物进行开环反应。环氧烯烃化合物重量为起始剂脱水后重量的36
‑
45％，滴加过程中压力在0.35MPa下，温度控制在120
‑
135℃，滴加完毕后，0.2
‑
0.4MPa范围内继续内压反应2
‑
3h。
[0020]5)步骤4)内压反应完后降温至100℃左右进行氮气鼓泡，脱去产品中残余小分子物质，鼓泡1
‑
2h后降温放料得聚醚多元醇。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]1)本专利技术所合成聚醚产品中，复配起始剂中的羟甲基三聚氰胺与三羟乙基异氰尿酸酯两者具有相同三嗪类含氮杂环结构，具有优异的阻燃性，更好的互溶性，同时控制官能度与分子量，使产品具有较低的粘度与羟值，与水具有较好的互溶性，与常规聚醚产品相容性好，在全水组合料体系中更稳定；
[0023]2)本专利技术所用原料为三聚氰胺与三羟乙基异氰尿酸酯，综合成本较低，同时其高含量的三嗪类含氮杂环结构为聚氨酯泡沫提供了更好的强度与较好的阻燃性；
[0024]3)本专利技术工艺简单易实施，具有广泛的工业利用价值。
具体实施方式
[0025]下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，但其并不限制本专利技术的实施。
[0026]实施例中所用原料均为市售产品。
[0027]实施例1
[0028]在反应釜中加入94g三聚氰胺，181g甲醛溶液，同时加入0.2g三乙胺催化剂，合釜试漏置换后，氮气氛围下升温至65
±
5℃，釜内保持氮气氛围压力在0.12
±
0.02MPa范围内，反应1h，制备羟甲基三聚氰胺。
[0029]取146g三羟乙基异氰尿酸酯真空抽入反应釜中，同时抽加入10.2g丙二醇与1g三乙胺催化剂，搅拌加热至80℃，到温度后开始预滴环氧丙烷65g。预滴完后升温至110
±
5℃，开始脱水，鼓泡脱水1.5h。
[0030]脱水完毕后升温至125
±
5℃左右，达到温度后开始继续滴加环氧丙烷，质量在109g，滴加过程中保持温度在125
±
5℃附近，控制釜内压力在0.2MPa。滴加完毕后，充氮气加压至0.2MPa，保持温度128
±
2℃之间，继续内压反应2h，至釜内压力不再降低。之后降温至80℃左右，放料，得羟值在172mgKOH/g，粘度在90MPa.s的聚醚多元醇。
[0031]实施例2
[0032]在反应釜中加入94g三聚氰胺，89.5g多聚甲醛，同时加入0.5g二甲基环己胺催化剂，合釜试漏置换后，氮气氛围下升温至65
±
5℃，釜内保持氮气氛围压力在0.12
±
0.02MPa范围内，反应1.5h，制备羟甲基三聚氰胺。
[0033]取73g三羟乙基异氰尿酸酯真空抽入反应釜中，同时抽加入14.2g二乙二醇与1g三乙胺催化剂，搅拌加热至75℃，到温度后开始预滴环氧乙烷131.3g本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全水阻燃体系用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于：以三羟乙基异氰尿酸酯、羟甲基三聚氰胺和小分子醇作为复合起始剂，在碱的催化作用下，与环氧烷烃进行聚合反应，得到所述的聚醚多元醇；所述羟甲基三聚氰胺的制备方法如下：将三聚氰胺与甲醛投入反应釜中，同时加入碱性催化剂，合釜试漏置换后，氮气氛围下升温至60
‑
70℃，釜内保持压力在0.1
‑
0.15MPa范围内，搅拌反应1
‑
1.5h，合成羟甲基三聚氰胺。2.根据权利要求1所述的全水阻燃体系用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于：小分子醇为丙二醇或二乙二醇。3.根据权利要求1所述的全水阻燃体系用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于：羟甲基三聚氰胺以三聚氰胺与甲醛为原料，通过羟甲基化反应合成。4.根据权利要求3所述的全水阻燃体系用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于：甲醛为聚合...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭怀泉，李海东，毛可强，白维坤，宋录武，
申请(专利权)人：山东一诺威新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：