专利名称：一种含卤芳香族聚碳酸酯多元醇及其制备方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种可用于聚氨酷材料阻燃的多元醇及其制备方法和用途，更具体地涉及ー种含卤芳香族聚碳酸酯 多元醇及其制备方法和用途，属于有机合成的领域。
背景技术：
聚氨酯硬质泡沫是ー种性能优越的高分子材料，具有绝热效果好、机械强度高、电学性能好、耐化学腐蚀性能及隔音效果优良等优点，在家具、汽车内饰、建筑保温、家电等诸多行业得到广泛应用。具体到建筑保温领域，由于聚氨酯硬泡热导率低、耐老化、化学稳定性好、防潮防水、耐温不熔化、与建筑物基面黏结性能好，被认为是综合性能最好的保温材料。但是，由于聚氨酯泡沫密度小、比表面积大、绝热性好，极易燃烧，放热量大，着火后火焰迅速蔓延，不易扑灭。因此，聚氨酯硬泡必须经过一定程度的阻燃改性才能用于建筑保温。目前，提高聚氨酯泡沫阻燃性能的常用方法是在其中添加含氯、溴和磷等元素的化合物，根据是否接入高分子链段分为添加型阻燃改性和反应型阻燃改性两类。另ー种方法是使用热稳定较好的含芳香型结构或碳酸酯基结构的聚醚或聚酯代替常用的硬泡聚醚多元醇。含芳环结构的聚酯多元醇可在聚氨酯分子中引入耐热性和刚性较强的苯环，能显著改善泡沫的耐温性和阻燃性能，同时可提高泡沫的机械性能和泡孔的细腻程度；含碳酸酷基的聚碳酸酯多元醇燃烧时放热量小，同时其分解时释放出的ニ氧化碳可起到隔绝空气的作用。随着聚氨酯泡沫应用领域的不断扩大，人们对其阻燃性能的要求也越来越高，任何単一的阻燃方式都很难满足材料的使用要求。因此，本专利提供了ー种新型阻燃多元醇一含卤芳香族聚碳酸酯多元醇的合成方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含卤芳香族聚碳酸酯多元醇，该含卤芳香族聚碳酸酯多元醇官能度为2，结构中含有耐热性和刚性较好的苯环，可以明显提高泡沫的耐温性能和阻燃性能，并改善泡沫的机械性能；同时该类分子中含有碳酸酯基，其热降解时分解生成CO2气体，而不能被进ー步氧化，降低了反应的热释放值，同时由于CO2可起到隔绝空气的作用，从而延缓火势的发展；最后溴元素的引入可以显著提高材料的阻燃性能。本发明的另一目的是提供ー种上述含卤芳香族聚碳酸酯多元醇的制备方法，该方法エ艺操作简单，合成过程不使用溶剤，绿色环保，产品无需后处理，生产成本低。本发明的再一目的是介绍上述含卤芳香族聚碳酸酯多元醇在聚氨酯材料中的应用，该类分子可同时将又利于改善材料阻燃性能的芳环、碳酸酯基和卤素引入聚氨酯主链结构中，既能显著提高泡沫本身的阻燃性能，又使泡沫具有良好的力学性能。为了实现以上发明目的，本发明的技术方案如下本发明中含卤芳香族聚碳酸酯多元醇的结构式为
权利要求
1.一种含卤芳香族聚碳酸酯多元醇，其结构如下所示
2.一种制备权利要求I所述的含卤芳香族聚碳酸酯多元醇的方法，包括以下步骤 (1)先将一定量的含卤芳香族二酚化合物、环状碳酸酯和定量的催化剂加入到反应釜中，然后进行氮气置换，加热升温至140-200°C，保温反应4-12小时得到反应液； (2)将步骤(I)得到的反应液减压蒸馏除去未反应的环状碳酸酯后，冷却至室温，然后过滤除去催化剂，得到含卤芳香族聚碳酸酯多元醇。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的含卤芳香族二酚化合物
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的环状碳酸酯为五元环或六元环碳酸酯，优选碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、I，3- 二恶烧~2~酮,5-甲基-I, 3- 二恶烧~2~酮和5,5- 二甲基-1，3- 二恶烷-2-酮，更优选碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的催化剂为路易斯酸催化剂、碱性催化剂或酯交换催化剂中的任何一种；其中路易斯酸催化剂包括三氟化硼乙醚、氯化锌、四氯化锡及三氯化铝，碱性催化剂包括氢氧化钾、碳酸氢钾、氢氧化钠及氢氧化钙，酯交换催化剂包括钛酸四丁酯、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡或有机铝；优选路易斯酸催化剂中的四氯化锡、碱性催化剂中的氢氧化钾、碳酸氢钾或酯交换催化剂中的二月桂酸二丁基锡中的任何一种，更优选碱性催化剂中的氢氧化钾或碳酸氢钾中的任何一种。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的催化剂的加入量为含卤芳香族二酚化合物质量的0. I %-2%。优选0.3%-1.6%。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的含卤芳香族二酚化合物与环状碳酸酯的摩尔比为I : 2-20，优选I : 6-10。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的反应温度为140-200°C，反应时间为4-12小时；优选反应温度150-190°C，反应时间6-10小时。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(I)所述含卤芳香族二酚化合物和环状碳酸酯的反应不需要加入任何溶剂。
10.权利要求I所述的含卤芳香族聚碳酸酯多元醇作为阻燃多元醇用于阻燃聚氨酯材料中的用途。
全文摘要
本发明提供了一种含卤芳香族聚碳酸酯多元醇及其制备方法和用途，其结构式为其中，R1代表或R2代表H或甲基，X表示Cl或Br或H，并且至少有一个X为Cl或Br，m、n、p和q均为≥1的正整数，且满足m+n+p+q≤20。该多元醇通过含卤芳香族二酚化合物和环状碳酸酯反应制得，产品的总收率大于80％。以该多元醇为主要原料制备的聚氨酯材料具有优异的热稳定性、阻燃性和良好的机械性能。
文档编号C08G101/00GK102757554SQ20121023574
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者华卫琦, 李晶, 董龙跃, 郭克银, 陈海波, 隋宝华, 鞠昌迅 申请人:宁波万华容威聚氨酯有限公司, 宁波万华聚氨酯有限公司, 广东万华容威聚氨酯有限公司, 烟台万华聚氨酯股份有限公司