一种建筑用阻燃性水性聚氨酯涂料与胶黏剂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及的聚氨酯的制备方法，特别涉及一种建筑用阻燃性水性聚氨酯涂料与 胶黏剂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 水性聚氨酯是一种在聚氨酯的分子链中含有亲水性基团的聚氨酯树脂，与水具有 很强的亲和性，采用特定的工艺能使之在水中分散并形成稳定的体系。水性聚氨酯主要应 用于皮革涂饰、纺织印染、造纸业、建筑涂料、胶粘剂等方面，所涉及的几乎都是易燃材料， 这些材料在使用时如未经阻燃处理，必然成为引发火灾的安全隐患。水性聚氨酯的阻燃化， 是水性聚氨酯功能化的重要方向之一。
[0003] 聚氨酯进行合成常采用二月桂酸二丁基锡做催化剂，但由于重金属锡在随着聚氨 酯的降解而对环境造成危害，筛选高效无毒的催化剂是聚氨酯合成中的一大难题。
[0004] 茶皂素又名茶皂甙，是由茶树种子中提取出来的一类醣甙化合物，是一种性能良 好的天然表面活性剂，它可广泛应用于轻工、化工、农药、饲料、养殖、纺织、采油、采矿、建材 与高速公路建设等领域，制造乳化剂、洗洁剂、农药助剂、饲料添加剂、蟹虾养殖保护剂、纺 织助剂、油田泡沫剂、采矿浮选剂以及加气混凝土稳泡剂与混凝土外加剂--防冻剂等，也 可以作为发泡剂。
[0005]
【发明内容】
[0006] 本发明旨在提供一种建筑用阻燃性水性聚氨酯涂料与胶黏剂的制备方法，所要解 决的技术问题将五氧化二磷在离子液体中进行分散，再通过与四羟甲基硫酸磷反应，提高 阻燃剂中磷含量，提高阻燃剂的阻燃效率；同时采用季戊四醇对所得产物进行改性，增加膨 胀型阻燃剂的成炭性；再采用酸酐对产物进行改性，并选择茶皂素对合成产物改性，并在有 机金属化合物作用下络合，提高了膨胀型阻燃剂的稳定性，并将聚四氢呋喃醚二醇与异氰 酸酯，在催化剂、催化协效剂、膨胀型阻燃剂作用下提高聚氨酯的阻燃性，也降低催化剂的 毒性。
[0007] 1. -种建筑用阻燃性水性聚氨酯涂料与胶黏剂的制备方法，其特征在于： (1) 、称量双草酸硼酸锂21g、16g己内酰胺、亚硫酸丙烯酯3g、丙酮2g和N-乙基甲基胺 0. 8g放入烧杯中混合，80°C加热搅拌后形成均一液体A ; (2) 、将25g五氧化二磷与液体A12g，常温搅拌40min，得五氧化二磷的分散液；将四 羟甲基硫酸磷38. 2g、六氯环三磷腈52. 6g加入到上述五氧化二磷的分散液中，搅拌升温 到90°C，保温搅拌反应3h，使其充分反应，得产物A ;向产物A中加入三羟甲基丙烷81. 4g， 搅拌反应2h，反应体系温度为90°C，得产物B ;向产物B中加入乙酸酐92. 8g、六氯环三磷 腈8g、氨基三甲叉膦酸22g和铬酸双（三苯甲基硅烷基）酯5. 3g，搅拌反应4h，反应温度 为90°C，加入乙二胺四甲叉膦酸钠3g，70°C下反应lh，得无色透明液体C，即为膨胀型阻燃 剂； (3) 、在装有搅拌浆、温度计、冷凝管500ml的四口烧瓶中，将聚四氢呋喃醚二醇132g与 二苯基甲烷二异氰酸酯48. 6g混合，在二月桂酸二丁基锡0.1 lg存在的条件下，于85°C下反 应I. 5h，得到179. 5g聚氨酯预聚体A ; (4) 、向聚氨酯预聚体A中加入磷酸吡哆醛6. 78g和步骤（2)的膨胀型阻燃剂16g，于 85°C反应2. 5h，加入三乙胺8. 99g进行中和反应60min，加水120g进行乳化lh，并加入乙二 胺四亚甲基膦酸12g、乙二胺四乙酸二钾3. Ig和次氮基三亚甲基磷酸3. 5g，反应温度75°C， 反应时间lh，调节体系pH为7~8,形成阻燃性水性聚氨酯涂料与胶黏剂。
[0008] 2. -种建筑用阻燃性水性聚氨酯涂料与胶黏剂的制备方法，其特征在于： (1) 、称量双草酸硼酸锂21g、16g己内酰胺、亚硫酸丙烯酯3g、丙酮2g和双（2-甲氧基） 乙基三氟化硫〇. 8g放入烧杯中混合，80°C加热搅拌后形成均一液体A ; (2) 、将25g五氧化二磷与液体A16g，常温搅拌30min，得五氧化二磷的分散液；将四羟 甲基硫酸磷37. 2g、六氯环三磷腈42. 6g加入到五氧化二磷的分散液中，搅拌升温到100°C， 保温搅拌反应5h，使其充分反应，得产物A ;向产物A体系中加入三羟甲基丙烷80. 4g，搅拌 反应2h，反应体系温度为KKTC，得产物B ;向产物B体系加入乙酸酐91. 8g、六氯环三磷腈 8g、茶皂素12g和铬酸双（三苯甲基硅烷基）酯4.3g，90°C搅拌反应4h，加入乙二胺四甲叉 膦酸钠2g，70°C下反应Ih得无色透明液体C，即为膨胀型阻燃剂； (3) 、在装有搅拌浆、温度计、冷凝管的500ml的四口烧瓶中，将聚四氢呋喃醚二醇112g 与甲苯二异氰酸酯43. 6g混合，在催化剂二月桂酸二丁基锡0.36g存在的条件下，于85°C下 反应2. 5h，得到151. 5g聚氨酯预聚体A ; (4) 、向聚氨酯预聚体A中加入2-氨基-4, 6-二羟基嘧啶6. 76g和步骤（2)的膨胀型 阻燃剂12g，于75°C条件下反应3. 5h，加入三乙胺8. 21g进行中和反应90min，加水120g进 行乳化lh，并加入N，N-双（膦羟甲基）甘氨酸12g、替卡西林二钠2. Sg和羟基乙叉二膦酸 3. 5g，反应温度75°C，反应时间lh，调节体系pH为7~8,形成的阻燃性水性聚氨酯涂料与胶 黏剂。
[0009] 3. -种建筑用阻燃性水性聚氨酯涂料与胶黏剂的制备方法，其特征在于： (1) 、称量双草酸硼酸锂218、168己内酰胺、亚硫酸丙烯酯38、丙酮28和2,2,2-三 氟-1-(4-三氟甲基苯）乙胺0. Sg放入烧杯中混合，80°C加热搅拌后形成均一液体A ; (2) 将25g五氧化二磷与液体A16g，常温搅拌30min，得五氧化二磷的分散液；将四羟 甲基硫酸磷37. 2g、六氯环三磷腈42. 6g加入到五氧化二磷的分散液中，搅拌升温到100°C， 保温搅拌反应5h，使其充分反应，得产物A ;向产物A体系中加入三羟甲基丙烷80. 4g，搅拌 反应2h，反应体系温度为KKTC，得产物B ;向产物B体系加入乙酸酐91. 8g、六氯环三磷腈 8g、茶皂素12g和铬酸双（三苯甲基硅烷基）酯4.3g，90°C搅拌反应4h，加入乙二胺四甲叉 膦酸钠2g，70°C下反应lh，得无色透明液体C，即为膨胀型阻燃剂； (3) 、在装有搅拌浆、温度计、冷凝管的500ml的四口烧瓶中，将聚四氢呋喃醚二醇113g 与异佛尔酮二异氰酸酯42. 6g混合，加催化剂二月桂酸二丁基锡0. 16g，于85 °C下反应 2. 5h，得到153. 5g聚氨酯预聚体A ; (4) 、向聚氨酯预聚体A中加入金霉素6. 76g和步骤（2)的膨胀型阻燃剂18g，于85°C 条件下反应I. 5h，加入三乙胺7. 32g进行中和反应60min，加水IlOg进行乳化lh，并加入乙 二胺四甲叉膦酸五钠盐12g、3-磺酰基苯甲酸单钠盐2. Ig和双（4-羧基苯基）苯基氧化膦 2. 5g，反应温度85°C，反应时间I. 2h，调节体系pH为7~8,得阻燃性水性聚氨酯涂料与胶黏 剂。
[0010] 4. 一种建筑用阻燃性水性聚氨酯涂料与胶黏剂的制备方法，其特征在于： (1) 、称量双草酸硼酸锂218、168己内酰胺、亚硫酸丙烯酯38、丙酮28和2,2,2-三氟乙 基0. 8g放入烧杯中混合，80°C加热搅拌后形成均一液体A ; (2) 、将25g五氧化二磷与液体A16g，常温搅拌30min，得五氧化二磷的分散液；将四羟 甲基硫酸磷37. 2g、六氯环三磷腈42. 6g加入到五氧化二磷的分散液中，搅拌升温到100°C， 保温搅拌反应5h，使其充分反应，得产物A ;向产物A体系中加入三羟甲基丙烷80. 4g， 100°C搅拌反应2h，得产物B ;向产物B体系加入乙酸酐91. 8g、六氯环三磷腈8g、茶皂素 12g和铬酸双（三苯甲基硅烷基）酯4.3g，90°C搅拌反应4h，加入乙二胺四甲叉膦酸钠2g， 70°C下反应Ih得无色透明液体C，即为膨胀型阻燃剂； (3) 、在装有搅拌浆、温度计、冷凝管的500ml的四口烧瓶中，将聚四氢呋喃醚二醇112g 与二苯基甲烷二异氰酸酯53. 6g混合，加催化剂二月桂酸二丁基锡0. 21g，于75°C下反应 2. 5h，得到164. 5g聚氨醋预聚体A ; (4) 、向聚氨酯预聚体A中加入盐酸硫胺6. 76g和步骤（2)的膨胀型阻燃剂12g，于85°C 条件下反应I. 5h，加入三乙胺7. 99g进行中和反应80min，加水IlOg进行乳化lh，并加入次 亚膦酸锌13g、2-羧基-5-硝基苯磺酸钾I. Ig和氨基三甲叉膦酸钾3. 5g，反应温度75°C， 反应时间lh，调节体系pH为7~8,形成的阻燃性水性聚氨酯涂料与胶黏剂。
[0011] 5 -种建筑用阻燃性水性聚氨酯涂料与胶黏剂的制备方法，其特征在于： (1) 、称量双草酸硼酸锂21g、16g己内酰胺、亚硫酸丙烯酯3g、丙酮2g和2-[2-(三氟甲 基）苯氧基]硫代乙酰胺0. 8g放入烧杯中混合，80°C加热搅拌后形成均一液体A ; (2) 、将25g五氧化二磷与液体A16g，常温搅拌30min，得五氧化二磷的分散液；将四羟 甲基硫酸磷37. 2g、六氯环三磷腈42. 6g加入到五氧化二磷的分散液中，搅拌升温到100°C， 保温搅拌反应5h，使其充分反应，得产物A ;向产物A体系中加入三羟甲基丙烷80. 4g，搅拌 反应2h，反应体系温度为KKTC，得产物B ;向产物B体系加入乙酸酐91. 8g、六氯环三磷腈 8g、茶皂素12g和铬酸双（三苯甲基硅烷基）酯4.3g，90°C搅拌反应4h，加入乙二胺四甲叉 膦酸钠2g，70°C下反应lh，