氮磷结构型阻燃聚醚多元醇的制备及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种聚酸多元醇，具体地说是一种=聚氯胺和亚憐酸醋类改性的氮憐 结构型阻燃聚酸多元醇及其在聚氨醋领域的应用。
【背景技术】
[0002] 聚氨醋是指在分子结构中含有氨基甲酸醋链段（-NH-C0-0-)的聚合物，聚氨醋材 料是目前世界上使用最广泛的高分子材料之一，具有良好的隔热、绝缘、高比强度、耐油、耐 寒、耐潮湿W及尺寸稳定等性能而被广泛应用于国民经济众多领域。但是聚氨醋材料在空 气中易燃，普通软质泡沫塑料的氧指数仅为17,并且燃烧时产生大量的烟尘和有毒气体。近 年来，国外聚氨醋软质泡沫塑料阻燃技术受到了普遍的重视，美国、欧洲、日本等国家都颁 布了相应的标准和文件，限制和禁止非阻燃聚氨醋泡沫塑料的使用。因此对聚氨醋泡沫的 阻燃改性显得十分必要和迫切。
[0003] 憐面系阻燃剂是目前聚氨醋泡沫中使用最为广泛的阻燃剂，可是含面素的阻燃剂 受到Dioxin问题W及环保方面的其他压力，在欧洲某些国家已经被限制使用，逐渐向无面 阻燃剂发展。而含憐的阻燃剂虽然效率也比较高，但是燃烧时却会产生比较大的烟雾，产生 大量腐蚀性和有毒的气体，而运也是火灾时致命的最主要的原因，因此在要求比较高的场 合含憐的阻燃剂同样受到限制。作为另一类无面阻燃体系憐氮系阻燃剂，具有良好的热稳 定性，水溶性小，阻燃性能持久，毒性较低，同时因其阻燃元素间的增效和协同作用而具有 良好的阻燃作用，是一类环保型阻燃剂，其制品在燃烧时，制品的表面形成一层均匀的炭质 泡沫层，泡沫层起到隔热、隔氧、抑烟并能防止滴落的功效，符合当今阻燃剂低毒、少烟的趋 势，被认为是今后阻燃剂发展的方向之一，成为近年来阻燃领域的热点。
[0004] 从阻燃方式上分类，有添加型阻燃剂和结构型阻燃剂，结构型阻燃剂主要是在聚 合或者缩聚过程中参加反应并且结合到聚合物的主链或者侧链上去的、起阻燃作用的一 类阻燃剂，运类阻燃剂由于部分参与了反应，结合到了高分子链的结构当中，因此稳定性较 好，不易迁移。引入阻燃元素的聚酸多元醇，在聚氨醋材料制备中参与反应，稳定的结合到 聚氨醋基体中，保证了高阻燃聚氨醋泡沫塑料在工业中广泛的应用。
[0005] 本发明提供了一种=聚氯胺和亚憐酸醋类改性的氮憐结构型阻燃聚酸多元醇，并 将其应用于生产聚氨醋泡沫，获得了氧指数27-31、低发烟量的阻燃泡沫聚氨醋制品。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种=聚氯胺和亚憐酸醋类改性的氮憐结构型阻燃聚酸 多元醇及其制备方法，聚氯胺、甲醒、亚憐酸二乙醋、聚酸多元醇为主要原料，通过原位 聚合法，将=聚氯胺和亚憐酸二乙醋接枝到聚酸多元醇主链中，得到结构型阻燃聚酸多元 醇，其对环境友好，工艺简单，重复稳定性好。由其制备的聚氨醋泡沫材料，阻燃性能好，氧 指数高，低发烟量，符合当今世界对材料环保阻燃的要求。 阳007]本发明的技术方案如下：
[0008] 一种氮憐结构型阻燃聚酸多元醇，它是一种=聚氯胺和亚憐酸醋类改性的阻燃聚 酸多元醇，具有如下结构式：
[0009]
[0010] 上式中聚酸多元醇中的m= 3-46,其末端径基可W被一个径甲基=聚氯胺亚憐酸 醋封端，也可W被二个或=个径甲基=聚氯胺亚憐酸醋封端。
[0011] 上式中聚酸多元醇中的m= 15-28。
[0012] 一种制备上述的氮憐结构型阻燃聚酸多元醇的方法，它包括如下步骤：
[001引步骤1 :在；口烧瓶中按比例加入S聚氯胺固体、水甲醒和水，混合揽拌，加入碱 性PH调节剂，调节PH到7-10,升溫到70-100°C，反应比-6h，得S聚氯胺径甲基化溶液，所 述的S聚氯胺与甲醒的用量摩尔比为1:2-3;
[0014] 步骤2:在步骤1中得到的S聚氯胺径甲基化溶液中，滴加亚憐酸醋类化合物，升 溫到40-70°C，反应2-化，得氮憐径甲基化溶液，所述亚憐酸醋类为=聚氯胺径甲基化溶液 的用量质量的5-20%，优选为10-15% ;
[0015] 步骤3 :在步骤2中所得的氮憐径甲基化溶液中加入聚酸多元醇，混合揽拌均匀， 升溫到80-100°C，反应2-化，升溫到120-160°C，在-0. 2-0.IMPa真空的条件下抽真空，脱 除残余单体和水份，即可得到氮憐结构型阻燃聚酸多元醇。
[0016] 上述的制备氮憐结构型阻燃聚酸多元醇的方法，步骤1中所述的水的用量为=聚 氯胺与甲醒的总质量的10-50%，优选为15-25%。
[0017] 上述的制备氮憐结构型阻燃聚酸多元醇的方法，步骤1中所述的碱性PH值调节剂 为甲醇钢、碳酸钢、氨氧化钢、碳酸氨钢或碳酸儀，优选的为甲醇钢。
[0018] 上述的制备氮憐结构型阻燃聚酸多元醇的方法，步骤2中所述亚憐酸醋类为亚憐 酸甲醋、亚憐酸乙醋、亚憐酸二甲醋或亚憐酸二乙醋，优选为亚憐酸二乙醋。
[0019] 上述的制备氮憐结构型阻燃聚酸多元醇的方法，步骤3中所述的聚酸多元醇，其 径值在25-65之间，官能团为2-4之间，分子量在1000-8000之间；优选聚酸多元醇径值在 28-56,官能度为3,分子量介于3000-6000之间。
[0020] 上述的制备方法其反应过程如下：
[0021] =聚氯胺的径甲基化反应：
[0022]
[00巧]憐氮径甲基化物与聚酸多元醇反应：[0026]
[0027] 本发明的特点和效果：
[0028] 1.本发明是通过憐氮径甲基化反应中的径基与聚酸多元醇中的径基缩聚，将=聚 氯胺、亚憐酸醋接枝到聚酸多元醇的分子链上，合成工艺简单，并不需要使用特殊的设备；
[0029] 2.立聚氯胺、亚憐酸醋与聚酸多元醇W共价键相连接，形成了分子水平的混合，粒 径小，与直接加入=聚氯胺、憐酸醋相比，相容性大大增加，能有效的降低体系粘度，同时不 会随着时间的推移产品阻燃性降低；
[0030] 3.本发明所制备的阻燃聚合物多元醇不含面素，只有憐、氮元素，具有良好的热稳 定性，同时其阻燃元素间的增效和协同作用而具有良好的阻燃，阻燃性能持久，对环境友好 不会造成环境污染；
[0031] 4.采用此阻燃聚合物多元醇所制得的聚氨醋泡沫塑料，发烟量低、氧指数高，安全 环保，符合当今世界对材料阻燃环保的要求。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述： 阳〇3引 实施例1.
[0034] 在装有溫度计和冷凝管的S口烧瓶中加入37 %水甲醒77g、S聚氯胺40g和 水17. 5g，揽拌均匀，用甲醇钢调节抑值至8,升溫至90°C，反应地，降溫到60°C，加入亚 憐酸二乙醋15g，反应化，加入聚酸多元醇（1618A)176g，升溫到95°C，反应化，升溫到 140-150°C，抽真空至-0.IMPa，减压蒸馈1-2小时脱除小分子物质，冷却得到氮憐改性的阻 燃聚合物多元醇。粘度3500mPa.s/25°C，该聚酸所发泡所得软质泡沫塑料氧指数30。 阳0对实施例2.
[0036] 在装有溫度计和冷凝管的=口烧瓶中加入甲醒77、=聚氯胺40g，水29g，揽拌均 匀，用甲醇钢调节抑值至8,升溫至90°C，反应地，降溫到60°C，加入亚憐酸二甲醋15g，反 应化，加入聚酸多元醇（径值=35,