中加入去离子水与11. 2g的双（氨基 苯基）苯基氧化磷（ΒΡΡ0)，持续搅拌30min，旋蒸除去有机溶剂得到阻燃硬段改性后扩链 阻燃水性聚氨酯乳液。所得软硬段共改性后扩链阻燃水性聚氨酯乳胶膜的极限氧指数为 31. 1%，拉伸强度为28. 5MPa。
[0028] 实施例2
[0029] -种软硬段共改性后扩链阻燃水性聚氨酯，其结构式如下：其中&由二异氰酸酯 决定，R2由聚醚多元醇决定，R3由端羟基有机磷齐聚物，R4由有机磷多元醇小分子决定，R 5由未水扩链剂駿fe盐决定，R6由后扩链剂决定。
[0031] -种硬段改性后扩链阻燃水性聚氨酯涂层剂的制备方法，具体步骤如下：
[0032] 46. 2g的聚四氢呋喃醚1000在110°C脱水2h，降温后加入占7g的二羟甲基丙酸 和100mL的丁酮；加入31. 5g的甲苯二异氰酸酯，升温充分反应3h ;而后加入5g端羟基有 机磷齐聚物HFP0,继续反应4h，之后加入5g双（2-羟乙基）甲基磷酸酯继续反应4h;降至 室温，加入5. 3g三正丁胺中和反应10min，得到聚氨酯预聚体；在旋片分散机的搅拌下向预 聚体中加入去离子水与4. 8g的双氨基苯基氧化磷（ΒΑΡ0)，持续搅拌30min，旋蒸除去有机 溶剂得到阻燃硬段改性后扩链阻燃水性聚氨酯乳液。所得硬段改性后扩链阻燃水性聚氨酯 乳胶膜的极限氧指数为29. 6%，拉伸强度为28. 7MPa。
[0033] 实施例3
[0034] -种软硬段共改性后扩链阻燃水性聚氨酯，其结构式如下：其中&由二异氰酸酯 决定，R2由聚醚多元醇决定，R3由端羟基有机磷齐聚物，R4由有机磷多元醇小分子决定，R 5 由未水扩链剂駿fe盐决定，R6由后扩链剂决定。
[0036] -种硬段改性后扩链阻燃水性聚氨酯涂层剂的制备方法，具体步骤如下：
[0037] 38. 5g的聚丙三醇3000在110°C脱水2h，降温后加入占7g的二羟甲基丁酸和80mL 的丁酮；加入34. 7g的异氟尔酮二异氰酸酯，升温充分反应3h ;而后加入5g端羟基有机磷 齐聚物Exolit 0P 560,继续反应4h;然后再加入10g双（3-羟基苯基）甲基磷酸酯继续 反应4h ;最后，待降至室温，加入4. 8g三乙胺中和反应lOmin，得到聚氨酯预聚体；在旋片 分散机的搅拌下向预聚体中加入去离子水与9. lg的2, 4, 8, 10-四氧杂-3, 9-二磷杂螺 环-3, 9-二氧-3, 9-二（3-氨基苯基）（BPPA)，持续搅拌30min，旋蒸除去有机溶剂得到阻 燃硬段改性后扩链阻燃水性聚氨酯乳液。所得硬段改性后扩链阻燃水性聚氨酯乳胶膜的极 限氧指数为32. 4%，拉伸强度为30.1 MPa。
【主权项】
1. 一种软硬段共改性后扩链阻燃水性聚氨醋，其特征在于：其结构式如下：其中Ri由二异氯酸醋决定，R2由聚酸多元醇决定，R3由端径基有机憐齐聚物，R4由有 机憐多元醇小分子决定，Rs由亲水扩链剂簇酸盐决定，Re由后扩链剂决定。2. -种软硬段改性后扩链阻燃水性聚氨醋涂层剂及其制备方法，其特征在于：具体步 骤如下：聚酸多元醇在80~140°C脱水，降至室溫后加入亲水性扩链剂，然后加入下酬或丙 酬；再加入二异氯酸醋，升溫至80~84°C，充分反应后依次加入端径基有机憐齐聚物和有 机憐多元醇小分子继续反应，直至-NCO含量不再变化；降至室溫，再加入成盐剂进行中和 反应，得到预聚体；揽拌下向预聚体中加入去离子水与含憐二胺扩链剂，持续揽拌，旋蒸除 去有机溶剂得到硬段改性后扩链阻燃水性聚氨醋涂层剂； 聚酸多元醇、亲水性扩链剂、有机憐齐聚物、有机憐多元醇小分子、二异氯酸醋、成盐 剂与含憐二胺扩链剂的总和称为总质量，亲水性扩链剂占总质量的3~9%，有机憐齐聚 物与有机憐多元醇小分子之和占总质量的5~20% ;聚酸多元醇、亲水性扩链剂、有机憐 齐聚物和有机憐多元醇小分子中均含有两个径基（-OH)，二异氯酸醋中含有两个异氯酸根 (-NCO);r= -NCO/-OH，需保证2 >r〉l，因此-NCO相对于-OH是过量的，W保证-OH反应 完全；成盐剂的添加量与亲水性扩链所含簇基（-COOH)的摩尔比为1:1 ;二胺扩链剂含有两 个胺基（-Ν&)，胺基的摩尔数需小于等于反应后剩余的异氯酸根的摩尔数。3. 如权利要求2所述的一种软硬段改性后扩链阻燃水性聚氨醋涂层剂及其制备方法， 其特征在于：所述的聚酸多元醇包括不同分子量的聚酸二元醇和聚酸Ξ元醇。4. 如权利要求2或3所述的一种软硬段改性后扩链阻燃水性聚氨醋涂层剂及其制备方 法，其特征在于：所述的聚酸二元醇包括聚四氨巧喃酸（PTMEG)，聚丙二醇，聚乙二醇；所述 的聚酸Ξ元醇包括聚丙Ξ醇。5. 如权利要求2所述的一种软硬段改性后扩链阻燃水性聚氨醋涂层剂及其制备方法， 其特征在于：所述的亲水性扩链剂包括二径甲基丙酸、2, 2-二径甲基下酸和酒石酸。6. 如权利要求2所述的一种软硬段改性后扩链阻燃水性聚氨醋涂层剂及其制备方法， 其特征在于：所述的二异氯酸醋包括甲苯二异氯酸醋（TDI)、二苯基甲烧二异氯酸醋（MDI) 或异氣尔酬二异氯酸醋（IPDI)。7. 如权利要求2所述的一种软硬段改性后扩链阻燃水性聚氨醋涂层剂及其制备方法， 其特征在于：所述的端径基有机憐齐聚物包括端径基有机憐齐聚物HFPO,无面含憐多元醇 系列ExolitΟΡ550W及ExolitΟΡ560。8. 如权利要求2所述的一种软硬段改性后扩链阻燃水性聚氨醋涂层剂及其制备方法， 其特征在于：所述的有机憐多元醇小分子包括0, 0'-二乙基-N，N-双（2-径基乙基）氨甲 基麟酸醋（Fyrol-6)、双（2-径乙基）甲基憐酸醋、双（2-径乙基）苯基憐酸醋、双（3-径基 苯基）甲基憐酸醋或双（3-径基苯基）苯基憐酸醋。9. 如权利要求2所述的一种软硬段改性后扩链阻燃水性聚氨醋涂层剂及其制备方法， 其特征在于：所述的成盐剂包括Ξ乙胺，Ξ正下胺和氨水。10. 如权利要求2所述的一种软硬段改性后扩链阻燃水性聚氨醋涂层剂及其制备方 法，其特征在于：所述的含憐二胺扩链剂包括双氨基苯基氧化憐度APO)、双（氨基苯基）苯 基氧化憐度PP0)、双（3-氨基苯基）苯基氧化憐度APP0)或2, 4, 8, 10-四氧杂-3, 9-二憐 杂螺环-3, 9-二氧-3, 9-二（3-氨基苯基）0PPA)。
【专利摘要】本发明涉及一种软硬段共改性后扩链阻燃水性聚氨酯涂层剂及其制备方法，属轻工技术领域。其合成方法以聚醚多元醇、亲水性扩链剂和二异氰酸酯为初始原料进行反应；随后依次加入端羟基有机磷齐聚物和小分子端羟基含磷化合物进行扩链反应；然后通过加入成盐剂进行中和成盐，得到水性聚氨酯预聚体；预聚体中加入去离子水乳化后加入含磷二胺扩链剂进行扩链，最后得到软硬段共改性后扩链阻燃水性聚氨酯乳液。本产品作为织物的涂层剂整理于织物上之后，阻燃性能优异，手感好，安全环保。
【IPC分类】C08G18/38, C08G18/66, C08G18/48, C09D175/08, C08G18/12
【公开号】CN105315421
【申请号】CN201510821571
【发明人】柴春鹏, 罗运军, 吴刚, 林嘉伦, 葛震
【申请人】北京理工大学
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年11月24日