本发明专利技术公开了一种无卤阻燃聚醚的制备方法，其特征在于，实施方法如下：将三聚氰胺、三聚甲醛和有机溶剂按一定比例加入到带有分水器的四口烧瓶中，搅拌，调节pH值至7.5～10，加热至60～90℃，反应5～45分钟，冷却至30-50℃，得到多羟甲基三聚氰胺，然后加入一定量的聚醚多元醇，调节pH值至4.5～7，加热到70～120℃，抽真空至-0.05～-0.8MpaMPa，反应1～3小时，升温至90-120℃，抽真空至-0.1MPa，减压蒸馏1-2小时脱除溶剂等小分子物质，冷却出料，得到三聚氰胺改性的阻燃聚醚多元醇。本发明专利技术的实施方法工艺简单，成本低廉，制备的阻燃聚醚多元醇粘度小，流动性好，不含卤素、磷元素，发烟量低，更加环保安全。由其制备的聚氨酯泡沫材料，承载能力强，阻燃性能好，氧指数高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通过多羟甲基三聚氰胺与聚醚反应制备改性阻燃聚醚的合成制备方法。
技术介绍
聚氨酯泡沫塑料(PUF)是聚氨酯合成材料的主要品种之一，具有优异的力学性能、 热学性能、声学性能、电学性能和高稳定性，因而在制冷、保温、吸声隔音、衬垫防震方面有着广泛的应用。普通的聚氨酯泡沫塑料密度较小，对空气接触面积大，因此都为易燃聚合物，并且燃烧时会产生大量的浓烟和有毒气体，严重威胁人们的财产和生命安全。因此，阻燃聚氨酯泡沫材料一直是业界研究开发的热点。通过添加阻燃剂，可以得到阻燃的聚氨酯泡沫材料；也可以通过对多元醇和多异氰酸酯化合物进行改性，引入阻燃的卤素、磷、氮等元素，形成阻燃的多元醇和多异氰酸酯， 由这些多元醇或者多异氰酸酯制备的聚氨酯泡沫也具有一定的阻燃性。引入了阻燃元素的聚醚多元醇称为“阻燃聚醚”，也可以归入反应型阻燃剂，但总的来说仍是聚醚多元醇。与添加型阻燃剂相比，由于阻燃聚醚多元醇参与反应，稳定的结合到聚氨酯基体中，不会在长期使用过程中析出而降低阻燃性能。根据添加的阻燃元素不同，阻燃聚醚有以下几种 1)含磷聚醚多元醇和含磷含氯聚醚多元醇含磷含氯聚醚一般以磷酸酯、五氧化二磷、三氯氧磷或者四羟基氯化磷等为原料，与乙二醇、甘油等反应，作为起始剂，再与环氧乙烷、环氧丙烷或者环氧氯丙烷反应，生成含磷 (及含氯)元素的聚醚多元醇。此类阻燃聚醚由于含有磷氧键，所以耐水解性差，在配置成泡沫组合料中它水解产生的酸性物质可中和部分叔胺催化剂，减低催化活性。2)卤代聚醚多元醇一般以4，4，4-三氯-1，2-环氧丁烷或者4，4，4-三溴-1，2-环氧丁烷等卤代氧化烯烃为单体，采用路易斯酸催化剂，在开环聚合反应后即制得含氯或者含溴聚醚多元醇。3)含磷、氯、锑的聚醚多元醇在甘油中加入三氯化锑，待溶解后加入三氯氧磷，反应后减压蒸出HC1，滴加环氧氯丙烷或者环氧丙烷，反应，制得低酸度的阻燃聚醚。以上几种阻燃聚醚均含有卤素和磷元素，其制品一旦燃烧，发烟量大，易产生刺激性或者有毒气体，导致火场环境更复杂，更加不利于安全。其次，含卤素阻燃剂的环保问题和对人体的危害越来越引起人们的关注。现在欧洲的一些发达国家，已经逐步减少或者禁用含卤素系列阻燃剂。2008年1月17日，挪威政府对外宣布其关于禁止使用十溴二苯醚 (Deca-BDE)的单方面禁令将于2008年4月1日生效。考虑到十溴二苯醚的使用给环境和健康带来的影响，该禁令涵盖了 Deca-BDE除运输传送作用以外的所有应用领域。目前，我国企业界也对卤系阻燃剂的应用前景给予了极大的关注，纷纷探寻政策动向和新产品替代 fn息ο氮系阻燃剂能在着火温度或者接近着火温度下分解吸热，同时生成毒性较低的不燃物质，主要是氮气等惰性气体，从而起到阻燃作用，发烟量低，是目前最有前途的环保型阻燃剂之一。三聚氰胺就是一种氮系阻燃剂，具有环保无毒成本低的优点，在欧洲等地区大量应用于聚氨酯泡沫塑料的阻燃。一般将三聚氰胺研磨成较细的颗粒，加入到聚醚多元醇中，配成悬浮液，进行发泡。除了环保安全的优点，三聚氰胺也具有所有添加型阻燃剂共有的缺点，即在聚醚中会有相容性差问题，对最终制品的物理机械性也能造成负面影响，这限制了其使用的范围。通过共价键将三聚氰胺引入聚醚主链上是解决这些问题的有效方法。将三聚氰胺用化学键接入聚醚主链的方法现在主要有两种，一种是通过与多异氰酸酯反应，形成脲基团，接入聚醚中；另一种是以三聚氰胺为起始剂制备聚醚，从而将其用化学键与聚醚主链结合。中国专利CN1583^9通过将三聚氰胺与甲醛反应得到多羟基三聚氰胺，然后与醇胺反应生成含氨基的醚化三聚氰胺液体，再通过多异氰酸酯化合物将三聚氰胺液体与聚醚接枝，成为含有聚脲基团的改性阻燃聚醚。该聚醚氧指数高，不含卤素、磷等元素，物料流动性好，并且能够保持制品良好的均勻性和机械强度，但是也存在工艺复杂，较难控制的问题。 申请号201010104605.7的专利申请公布了一种阻燃硬泡聚醚多元醇的合成方法，采用多元醇类化合物和三聚氰胺组成混合起始剂，在0-0. 压力，50-150°C温度下，以碱金属为催化剂，与环氧丙烷进行聚合得到，其中三聚氰胺占多元醇类化合物与三聚氰胺总质量的比例为50-80%。本专利技术制得的新型阻燃硬泡聚醚多元醇能够单独或者与其它硬泡聚醚混合使用，配置组合聚醚，以它为基础配置的组合聚醚能够用于阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料的制备，尤其在用于阻燃喷涂聚氨酯制备时，具有稳定性好、氧指数高、阻燃效果好、成本低廉等特点。但是该工艺要求较为严格，投资大，产品也存在粘度大，影响物料流动性，从而也影响制品性能的缺点。
技术实现思路
针对上述现有聚氨酯阻燃技术的不足之处，本分明是提供了一种由多羟甲基三聚氰胺接枝改性聚醚多元醇，生产阻燃聚醚的技术方法，通过聚醚的羟基与多羟甲基三聚氰胺的羟基发生醚化反应，将三聚氰胺以共价键接入到聚醚主链中，得到的聚醚阻燃性能好， 不含卤素和磷元素，体系粘度小，流动性好，工艺简单，成本低廉。由其制备的聚氨酯泡沫材料，承载能力强，阻燃性能好，氧指数高。本专利技术的实施方法如下在装有分水器和冷凝管的四口烧瓶中，按比例加入一定量的三聚氰胺、三聚甲醛和有机溶剂，混合搅拌，加入碱性PH值调节剂，调节PH到7. 5 10，加热到60 90°C，反应5 45分钟，冷却至30 50°C，得到多羟甲基三聚氰胺，然后加入一定量的聚醚多元醇，调节pH 值到4. 5 7之间，加热到70 120°C，同时保持反应瓶内压力-0. 05 -0. 08MPa之间，反应1-3小时，升温至90-120°C，抽真空至-0. IMPa，减压蒸馏1_2小时脱除溶剂等小分子物质，冷却，得到三聚氰胺接枝改性的阻燃聚醚。所述中所用的三聚氰胺与三聚甲醛的比例为1 :1_2。所述中的聚醚多元醇的羟值为40 450mgK0H/g之间，官能度为2 4之间，分子量在400 5000之间。4所述中的碱性pH值调节剂为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、三乙胺、二乙胺、碱式碳酸镁中的一种。所述的溶剂包括正己烷、石油醚、甲苯、二甲苯、乙苯、丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯中的一种或者两种的混合物，用量为聚醚多元醇的10 35% (质量)。所述的酸性pH调节剂包括盐酸、硫酸、对甲苯磺酸中的一种。本专利技术与现有技术相比有如下优点1.本专利技术是通过多羟基三聚氢氰胺中的羟基与聚醚多元醇的羟基形成醚键，将三聚氰胺接枝到聚醚分子链上，从而得到阻燃聚醚，工艺简单成本低。三聚氰胺与聚醚以共价键相连接，形成了分子水平的混合，与直接添加三聚氰胺相比，增加了相容性，能有效的降低粘度。2.相对于聚醚的烷氧基链段，三聚氰胺单元具有较强的刚性，成为聚氨酯泡沫塑料分子结构的一部分后，对泡沫体有增强的作用，能够改善制品的力学性能，并且能够提高开孔率。3.三聚氰胺单元保持了本身的分子结构，温度在着火点附近时，仍然能够分解吸热，并成为不燃物质，起到阻燃作用，所得改性聚醚氧指数高，阻燃性能好。本专利技术制备的阻燃聚醚多元醇不含卤素、磷元素，发烟量低，更加环保安全。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细阐述。实施例1 在接有分水器和冷凝管的四口烧瓶中加入三聚甲醛30g，三聚氰胺^g，甲苯60mL，搅拌，用浓度为50%的三乙胺水溶液调节pH值至9，加热至70°本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘然升，赵增典，李景通，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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