本发明专利技术公开了一种用于阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料的松香聚酯多元醇及制备方法和应用，松香聚酯多元醇由如下方法制得：将松香二元酸或松香三元酸和小分子阻燃多元醇进行酯化反应合成阻燃型松香聚酯多元醇。所制得的阻燃型松香聚酯多元醇与通用聚醚多元醇、异氰酸酯化合物在其它助剂存在下进行发泡制得阻燃型松香基硬质聚氨酯泡沫塑料。由于阻燃型松香聚酯多元醇中含有松香菲环刚性结构，并且含有一定量的阻燃氮、磷元素。用在阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料中，具有更高的热稳定性和阻燃性，很好的压缩强度，氧指数２８－３１％，能用于建筑、保温及一些特殊场地。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阻燃型松香基硬质聚氨酯泡沫塑料的制备工艺，主要涉及阻燃型松香 聚酯多元醇的结构及制备方法、阻燃型松香聚酯多元醇用于制备硬质聚氨酯泡沫塑料的方 法。
技术介绍
聚氨酯泡沫是目前世界上性能最佳的绝热保温材料，由于欧美等发达国家高度重 视建筑节能，所以在这些国家，聚氨酯硬泡已被广泛用于建筑物的屋顶、墙体、天花板、地 板、门窗等。但是，聚氨酯泡沫塑料的密度小，比表面积大，与非泡沫材料相比更容易燃烧， 燃烧和分解产生大量的有毒烟雾。遇火会燃烧并分解，燃烧时热释放量大，产生大量有毒烟 雾，对人体健康和环境都有很坏的影响。因此，硬质聚氨酯泡沫塑料的耐燃性、安全性，已成 为能否用于保温材料的重要技术指标。各国政府也相继颁布法令和法规，明确规定某些场 合下，聚氨酯材料的使用一定要达到一定的阻燃标准，各种法规的出台大大推进了阻燃技 术的发展。开发无卤、低烟、低毒的环保型阻燃硬质聚氨酯泡沫产品已成为人们研究的热点， 在易燃的氨基甲酸酯键的分子结构中，引入难燃、耐温、低发烟、低毒性杂环状结构化合物 是解决PU难燃、低烟雾、低毒性的一条技术路线。这种环状结构的存在一方面大大提高了 泡沫的阻燃性、耐温性；另一方面大大降低了泡沫释放烟雾毒性。所以反应型杂环刚性和无 卤阻燃元素复合阻燃系统多元醇是目前研究的热点。美国专利4214055、3953393使用氯乙烯、偏氯乙烯、苯乙烯、丙烯晴中两种或两种 以上混合单体共聚制备的阻燃聚合多元醇，并用其制备阻燃聚氨酯泡沫。但聚乙烯、偏氯乙 烯的均聚物和共聚物是不稳定的，在发泡过程中放出有毒的HCl气体，对发泡设备具有腐 蚀性；美国专利US 5250581公开了用三溴苯乙烯和丙烯腈混合单体共聚制备阻燃多元醇， 其制得的聚氨酯泡沫塑料具有一定的阻燃性，但三溴苯乙烯合成困难、价格高、并且含有卤 素。专利200710021640. 0公开了用于硬质聚氨酯泡沫塑料的松香聚醚多元醇及其制备方 法，包括松香聚醚多元醇的结构及松香基硬质聚氨酯泡沫的制备方法；但是此多元醇不含 阻燃元素，制成的硬质聚氨酯泡沫塑料的氧指数不高，阻燃效果一般。
技术实现思路
为了提高硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃效果，本专利技术提供了一种阻燃型硬质聚氨酯 泡沫塑料的松香聚酯多元醇及制备方法和应用，采用结构改性的方法，把松香三元菲环难 燃结构和阻燃氮、磷元素引入多元醇结构中；得到具有复合阻燃系统的反应型阻燃松香聚 酯多元醇并应用到硬质聚氨酯泡沫塑料中。本专利技术的技术方案为一种用于阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料的松香聚酯多元醇， 结构式为 n1,n2=1-5制备所述的用于阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料的松香聚酯多元醇的方法，采用结构 改性的方法，以马来海松酸、马来海松酸酐、丙烯海松酸中的任意一种为原料，在催化剂存 在下与阻燃多元醇ROH反应，把松香三元菲环难燃结构和阻燃氮、磷元素引入阻燃多元醇 结构中，得到具有复合阻燃系统的反应型阻燃的松香聚酯多元醇，反应方程式为 最佳为ROH 中的 Ii1、η2 = 1。所述的催化剂为对甲苯磺酸、强酸性大孔阳离子交换树脂、钛酸四丁酯、氧化锌中-种。所述的催化剂最佳为钛酸四丁酯。所述的制备用于阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料的松香聚酯多元醇的方法，更具体的 的任意-制法为将40 50质量份松香二元酸或三元酸、10 100质量份多元醇、0. 1 0. 5质量 份的催化剂混合均勻，加热升温，控制头温< 102°C，继续升温至220°C，然后在220 240°C 连续反应，当酸值在10 20mg/g时，降温至180°C，抽真空，逐渐提高真空度至95kPa，抽真 空约1 2h，然后取样测酸值，当酸值< 3mg/g时降温至100°C，出料，产品外观为黏稠状棕 红色液体，其中所述的松香二元酸或三元酸是马来海松酸、马来海松酸酐、丙烯海松酸中的 任意一种。一种基于所述的用于阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料的松香聚酯多元醇的阻燃型硬 质聚氨酯泡沫塑料，以组合多元醇与异氰酸酯为主要原料，发泡时，按NC0/0H的摩尔比为 1. 2 2. 5的比例配制，与常用助剂配合按常规方法生产得到，组合多元醇与各助剂的配方 以质量份计为松香聚酯多元醇50 100份羟值250 450mg/g的聚醚多元醇 O 50份催化剂0. 1 3份泡沫稳定剂0. 5 5份发泡剂10 30份水0. 01 5 份。有益效果1.阻燃型松香聚酯多元醇是采用结构改性的方法，把松香三元菲环难燃结构和 阻燃氮、磷元素引入多元醇结构中；得到具有复合阻燃系统的反应型阻燃多元醇；用于合 成阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料，其具有更高的热稳定性和阻燃性，很好的压缩强度，氧指数28 31%，有的可达31%以上。在建筑、保温及一些特殊场合具有广泛的应用前景。2.在发泡应用中发现阻燃型松香聚酯多元醇的反应活性、乳化性能较一般的石化 类聚醚多元醇要好。3.松香是可再生资源、环保、不受石油价格的影响、成本低。 附图说明图1阻燃型松香聚酯多元醇的红外光谱由图1阻燃型松香聚酯多元醇的红外光谱可知3383CHT1为ν OH的振动吸收峰； 2933CHT1 JSTOcnT1为甲基、亚甲基的伸缩振动吸收峰；1724CHT1为羰基C = 0的吸收峰； 1457cm—1、1386CHT1为松香环异丙基上谐二甲基的δ CH的特征吸收峰；1247cm—1为端羟基ν C-O的伸缩振动吸收峰；1178CHT1为ν C-N的伸缩振动吸收峰；1130CHT1为ν P-O的伸缩振 动吸收峰；1064cm-1为ν C-O-C的强伸缩振动吸收峰。图2阻燃型松香基硬质聚氨酯泡沫塑料的红外光谱由图2得知342101^为νΟΗ伸缩振动、NHCO的顺式NH伸展振动，ΖΟΖ^πΤ δΥΤαιΓ1 分别为CH3、CH2伸展振动，2278CHT1为NCO特征吸收峰，2127CHT1为N = C = N吸收峰， 1722cm-1为酯基C = 0、酰胺I键(C = 0)，1604cm—1为苯环C = C骨架伸展振动，1526cm"1为 酰胺II键(N-H变形振动)，1456CHT1为CH2变形振动、CH3非对称变形振动，1384cm"1为CH3 对称变形振动，1232cm—1为酯键C-O伸展或OH变形振动；1086CHT1为vC-0_C的强伸缩振动 峰，1421cm—1为异氰脲酸酯的吸收峰。具体实施例方式下面以具体实施例作进一步说明本专利技术中所用原料皆为市售。本专利技术对松香二元酸或三元酸进行一系列改性得到阻燃型松香聚酯多元醇。所制 得的阻燃型松香聚酯多元醇与通用聚醚多元醇、异氰酸酯化合物在其它助剂存在下进行发 泡制得阻燃型松香基硬质聚氨酯泡沫塑料；主要方案包括以下两方面内容。一、阻燃型松香聚酯多元醇化学结构及制备方法，采用结构改性的方法，以马来海松酸、马来海松酸酐、丙烯海松酸中的任意一种为 原料，在催化剂存在下与阻燃多元醇ROH反应，把松香三元菲环难燃结构和阻燃氮、磷元素 引入阻燃多元醇结构中，得到具有复合阻燃系统的反应型阻燃的松香聚酯多元醇，反应方 程式为8马来海松酸 阻燃多元醇ROH催化剂 更具体的制法为，以质量份计将40-50份松香二元酸或三元酸、10-100份多元醇、0. 1-0. 5份质量的催化剂， 加入250mL的三口烧瓶，加热升温本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料的松香聚酯多元醇，其特征在于，结构式为 ＊＊＊ 其中Ｒ＝＊＊＊ ｎ↓［１］、ｎ↓［２］＝１－５
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周永红，张猛，胡立红，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院林产化学工业研究所，江苏强林生物能源有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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