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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阻燃型大豆油硬质聚氨酯泡沫的合成领域,具体涉及一种基于阻燃型大豆油多元醇硬质聚氨酯泡沫的制备方法。
技术介绍
1、聚氨酯材料主要通过聚醚/聚酯多元醇和异氰酸酯在催化剂、发泡剂等条件下,利用多元醇的醇羟基与异氰酸官能团反应,交联生成三维网状结构。聚醚多元醇是聚氨酯领域中非常重要的原料,目前,聚醚多元醇主要来源均为石油资源,随着人类社会的逐渐发展,石油资源日益枯竭,因此,开发可再生原料是持续发展的主要途径之一。由于植物油主要由油酸、亚油酸、亚麻酸等的甘油三酯化合物组成,同时产量大且价格低廉越来越得到研究人员的关注,目前,被广泛应用的植物油包括蓖麻油、棕榈油、桐油、葵花籽油、葡萄籽油、棉籽油、大豆油等。植物油改性方法利用其分子结构中的双键、酯基和羧基这类活性基团进行改性,得到含羟基的植物油基多元醇。目前制备植物基多元醇的方法主要有过渡金属催化羰基化法、酯交换法、醇解法、环氧羟基化法、氧化法、加氢甲酰化法、氨解法等。
2、大豆油(soybean oil)是一种甘油三酸酯,组成中含有20%~30%油酸,45%~58%亚油酸,4%~10%亚麻酸。大豆油资源非常丰富,大豆油多元醇可以通过将大豆油环氧羟基化的方法进行制备,制得的多元醇羟值较高,同时相对分子质量和粘度较低,是替代石油基多元醇制备聚氨酯材料最适合的原料。以环氧大豆油(eso)为原料,磷酸作为开环试剂合成得到磷酸大豆油基多元醇,磷酸大豆油基多元醇与异氰酸酯反应制备阻燃型大豆油基硬质聚氨酯材料。泡沫的密度为30~39kg/m3,当泡沫体系含有0.8%的p时,泡
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于阻燃型大豆油多元醇的硬质聚氨酯泡沫的制备方法,首先将磷酸二苯酯作为开环单体与环氧大豆油进行开环反应,使用强酸性阳离子交换树脂作为催化剂,合成含磷大豆油基多元醇,将含磷大豆油多元醇作为反应原料与异氰酸酯进行反应制备阻燃型大豆油硬质聚氨酯泡沫,提升了聚氨酯泡沫的力学和阻燃性能。
2、本专利技术的目的通过如下技术方案实现:
3、一种基于阻燃型大豆油多元醇的硬质聚氨酯泡沫的制备方法,包括如下步骤,
4、步骤一、制备环氧大豆油:
5、将大豆油置于反应釜中,加入强酸性阳离子交换树脂(nkc-9)作为环氧化反应的催化剂,向反应釜中通入n2保护,在80℃条件下反应6至8小时,大豆油中的不饱和双键转为环氧官能团得到环氧大豆油;
6、步骤二、制备阻燃型大豆油多元醇:
7、在反应釜中加入步骤一制备得到的环氧大豆油,继续升温至100℃,再加入磷酸二苯酯混合均匀后,将温度提高至170℃,反应6-8小时后,冷却到室温,收集产物为粘性红色液体,即得阻燃型大豆油多元醇
8、步骤三、制备硬质聚氨酯泡沫:
9、首先将一定重量份数的阻燃型大豆油多元醇、水、有机锡、胺和硅油混合后置于干净的储料皿中,保持物料温度为25℃,作为a组分;
10、再将一定重量份数的异氰酸酯置于另一干净的储料皿后,保持物料温度为25℃,作为b组分;
11、再将a组分和b组分加入到温控型高速搅拌机内,充分搅拌混合15s;
12、最后将均匀混合的物料注入模具,保温静置成型,经脱模后即得不同结构大豆油基聚氨酯材料。
13、作为本专利技术更优的技术方案,步骤一中大豆油和nkc-9强酸性阳离子交换树脂的质量比为100:8-100:16。
14、作为本专利技术更优的技术方案,步骤一中大豆油和nkc-9的质量比为100:13。
15、作为本专利技术更优的技术方案,步骤二中环氧大豆油和磷酸二苯酯的质量比为100:20-100:45。
16、作为本专利技术更优的技术方案,步骤二中环氧大豆油和磷酸二苯酯的质量比为100:30。
17、有益效果如下:
18、本专利技术提供的制备方法以大豆油为起始原料,磷酸二苯酯为开环剂,在强酸性阳离子交换树脂(nkc-9)催化作用下,制备了含磷大豆油基多元醇,再将含磷大豆油基多元醇作为原材料制备得到聚氨酯材料,所得到的聚氨酯材料明显提高了材料力学性能和阻燃性能。
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1.一种基于阻燃型大豆油多元醇的硬质聚氨酯泡沫的制备方法,其特征在于,包括如下步骤,
2.如权利要求1所述的基于阻燃型大豆油多元醇的硬质聚氨酯泡沫的制备方法,其特征在于,步骤一中大豆油和NKC-9强酸性阳离子交换树脂的质量比为100:8-100:16。
3.如权利要求1所述的基于阻燃型大豆油多元醇的硬质聚氨酯泡沫的制备方法,其特征在于,步骤一中大豆油和NKC-9的质量比为100:13。
4.如权利要求1所述的基于阻燃型大豆油多元醇的硬质聚氨酯泡沫的制备方法,其特征在于,步骤二中环氧大豆油和磷酸二苯酯的质量比为100:20-100:45。
5.如权利要求1所述的基于阻燃型大豆油多元醇的硬质聚氨酯泡沫的制备方法,其特征在于,步骤二中环氧大豆油和磷酸二苯酯的质量比为100:30。
【技术特征摘要】
1.一种基于阻燃型大豆油多元醇的硬质聚氨酯泡沫的制备方法,其特征在于,包括如下步骤,
2.如权利要求1所述的基于阻燃型大豆油多元醇的硬质聚氨酯泡沫的制备方法,其特征在于,步骤一中大豆油和nkc-9强酸性阳离子交换树脂的质量比为100:8-100:16。
3.如权利要求1所述的基于阻燃型大豆油多元醇的硬质聚氨酯泡沫的制备方法,其特征在于,步骤...
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