一种阻燃聚酯多元醇及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种阻燃聚酯多元醇及其制备方法和应用

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃聚酯多元醇及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于聚酯多元醇领域，具体涉及一种阻燃聚酯多元醇及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]作为一种典型的多孔聚合材料，聚酯型软泡具有更好的机械及拉伸强度，耐油耐溶剂性能优异，在家具
、
垫材
、
复合织物等方面存在广泛应用
。
[0003]聚氨酯泡沫存在氧指数低
、
易燃烧
、
烟密度大的缺点，这使得其应用受到进一步限制，通过添加阻燃剂可提高阻燃能力，但添加型阻燃剂稳定性差在基体中易迁出，影响泡沫的机械和力学性能，同时存在环保问题
。
通过在聚酯多元醇原料中引入磷氮等阻燃元素，嵌段到聚氨酯结构中起到本体阻燃的作用，已成为目前的趋势
。
但磷氮元素的存在导致结晶性增强，与发泡体系的相容性降低，适用性变差，尤其在聚酯型软泡应用中，存在塌落
、
粗孔
、
开裂等不良现象
。
[0004]针对上述问题，亟需开发一种新型阻燃聚酯多元醇用于解决上述技术问题
。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术存在以上技术问题，本专利技术的目的之一在于提供一种聚酯多元醇，所述多元醇引入的侧链二氧六环结构可降低产品结晶性，同时在发泡过程中起支撑作用，可避免塌落
、
粗孔
、
开裂等不良现象的发生，侧链含有含磷氮结构也可实现无卤高效协同阻燃
。
>[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种聚酯多元醇，所述多元醇结构如式1所示：
[0008][0009]其中，
R1、R2、R3、R
相互独立地表示
C2‑
C
10
烷基中的一种或多种，优选
‑
C3H6‑
、
直链或支链
‑
C4H8‑
、
直链或支链
‑
C6H
12
‑
中的一种或多种；
R4为中的一种或多种；
R5为
X
为1‑
25
的整数，优选9‑
20
的整数；
Y
为1‑9的整数，优选1‑4的整数
。
[0010]本专利技术中，聚酯多元醇中磷氮侧链结构的引入在提供阻燃性能的同时，结晶性提高会导致其与发泡基体的相容性变差，泡沫稳定性不足，发生严重并泡，泡孔粗大而不均匀，甚至塌泡，开裂
。
通过在相邻碳原子侧链上引入二氧六环结构，可降低其重复单元的规整度，聚酯多元醇的结晶性降低，同时二氧六环结构中外漏的氧原子使其具有强极性，大大改善了其与发泡基体的相容性，有利于制备泡孔均一，结构清晰的泡沫
。
同时相邻碳原子上的磷氧与环氧等极性基团可与氨基甲酸酯基团之间形成稳定的氢键，提升了聚氨酯体系的支撑和交联度，可进一步消除塌落，开裂等不良现象
。
[0011]本专利技术的另一目的在于提供一种聚酯多元醇的制备方法
。
[0012]一种聚酯多元醇的制备方法，所述方法包含以下步骤：
[0013]S1
：不饱和二元酸
、
饱和二元酸与二元醇进行缩聚反应，制备不饱和聚酯多元醇；
[0014]S2
：不饱和聚酯多元醇经环氧化后，与甘油缩甲醛及氨基磷酰氯开环聚合，制备得到侧链同时含磷氮及二氧六环结构的聚酯多元醇
。
[0015]在本专利技术的一种实施方案中，
S1
中不饱和二元酸为
C3
‑
C6
的不饱和二元酸，优选顺丁烯二酸
、
顺丁烯二酸酐
、
反丁烯二酸中的一种或多种
。
[0016]在本专利技术的一种实施方案中，
S1
中饱和二元酸为
C5
‑
C10
的饱和二元酸，优选己二酸
、
丁二酸
、
戊二酸
、
癸二酸
、
壬二酸中的一种或多种
。
[0017]在本专利技术的一种实施方案中，
S1
中二元醇为
C2
‑
C8
的二元醇，优选乙二醇
、1,4
‑
丁二醇
、1,4
‑
环己烷二甲醇
、2
‑
甲基
‑
1,3
丙二醇
、1,5
‑
戊二醇
、3
‑
甲基
‑
1,5
‑
戊二醇，
1,6
‑
己二醇
、2
‑
甲基
‑
2,4
‑
戊二醇
、
新戊二醇中的一种或多种；优选地，不饱和二元酸与饱和二元酸的质量比为
0.05
～
0.5:1
，优选
0.1
～
0.3:1
；优选地，二元酸与二元醇的质量比为
0.75
～
0.95:1
，优选
0.8
～
0.9:1。
[0018]在本专利技术的一种实施方案中，
S1
中缩聚反应的常压阶段，反应温度为
140
～
230℃
，优选
160
～
200℃
，反应时间为6～
24h
，优选
10
‑
16h
；缩聚反应的真空阶段，反应温度为
230
～
260℃
，优选
240
～
250℃
，反应压力为绝压
0.1
～
10kPa
，优选为绝压1～
5kPa
，反应时间6～
32h
，优选8～
20h。
[0019]在本专利技术的一种实施方案中，
S2
所述氨基磷酰氯为含1‑4个胺基的磷酰氯，优选双
(
二甲基氨基
)
磷酰氯
、
四
(2
‑
氯乙基
)
氨基磷酰氯
、
双
(2
‑
氧代
‑3‑
噁唑烷基
)
次磷酰氯中的一种或多种；优选地，聚酯多元醇与氨基磷酰氯的质量比为
1.7
～
6.5:1
，优选
2.4
～
4.8:1
；优选地，聚酯多元醇与甘油缩甲醛的质量比为
8.2
～
15.3:1
，优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种聚酯多元醇，其特征在于，所述多元醇结构如式1所示：其中，
R1、R2、R3、R
相互独立地表示
C2‑
C
10
烷基中的一种或多种，优选
‑
C3H6‑
、
直链或支链
‑
C4H8‑
、
直链或支链
‑
C6H
12
‑
中的一种或多种；
R4为中的一种或多种；
R5为
X
为1‑
25
的整数，优选9‑
20
的整数；
Y
为1‑9的整数，优选1‑4的整数
。2.
一种权利要求1所述聚酯多元醇的制备方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：
S1
：不饱和二元酸
、
饱和二元酸与二元醇进行缩聚反应，制备不饱和聚酯多元醇；
S2
：不饱和聚酯多元醇经环氧化后，与甘油缩甲醛及氨基磷酰氯开环聚合，制备得到侧链同时含磷氮及二氧六环结构的聚酯多元醇
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
S1
中不饱和二元酸为
C3
‑
C6
的不饱和二元酸，优选顺丁烯二酸
、
顺丁烯二酸酐
、
反丁烯二酸中的一种或多种；和
/
或，
S1
中饱和二元酸为
C5
‑
C10
的饱和二元酸，优选己二酸
、
丁二酸
、
戊二酸
、
癸二酸
、
壬二酸中的一种或多种；和
/
或，
S1
中二元醇为
C2
‑
C8
的二元醇，优选乙二醇
、1,4
‑
丁二醇
、1,4
‑
环己烷二甲醇
、2
‑
甲基
‑
1,3
丙二醇
、1,5
‑
戊二醇
、3
‑
甲基
‑
1,5
‑
戊二醇，
1,6
‑
己二醇
、2
‑
甲基
‑
2,4
‑
戊二醇
、
新戊二醇中的一种或多种；优选地，不饱和二元酸与饱和二元酸的质量比为
0.05
～
0.5:1
，优选
0.1
～
0.3:1
；优选地，二元酸与二元醇的质量比为
0.75
～
...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔通通，刘洋，邢宝源，郝泽旺，王凯，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：