阻燃水性聚氨酯乳液平铺于聚四氟乙烯板中，室温下自然干燥十天成 膜，得将该膜置于80°C真空干燥箱烘至样品重量不再发生明显变化。测试其极限氧指数为 31. 0〇
[0026] 实施例2
[0027] -种软段改性后扩链阻燃水性聚氨酯，其结构式如下：
[0028]
[0029]包括：聚醚二元醇N-210, 0P550、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸（DMPA)、三乙胺 和双（氨基苯基）苯基氧化磷（ΒΡΡ0)。他们的质量和是100g。
[0030] 取48. 5g聚醚二元醇N-210,9.0g0P550置于带有四氟搅拌桨的容器中，在120°C 真空脱水2h，降温至80°C，加装冷凝回流管，加入适量丁酮，升温至85°C，加入26.9g甲苯二 异氰酸酯（TDI)，反应lh后加入6. 8g二羟甲基丙酸（DMPA)，继续反应4h。降至室温，加入 5.lg三乙胺（TEA)中和，lOmin后将预聚体倒入1L的烧杯中，在旋片分散机2200r/min的 转速下边搅拌边加入235.0g温度为0~10°C的去离子水，并加入3.7g双（氨基苯基）苯 基氧化磷（ΒΡΡ0)，20min后得到乳液，用旋转蒸发仪除去丁酮，得到水性聚氨酯乳液。取少 量水性聚氨酯乳液平铺于聚四氟乙烯板中，室温下自然干燥十天成膜，得将该膜置于80°C 真空干燥箱烘至样品重量不再发生明显变化。测试其极限氧指数为29. 8。
[0031] 实施例3
[0032] -种软段改性后扩链阻燃水性聚氨酯，其结构式如下：
[0033]
[0034] 包括：聚醚二元醇PTMG、0P550、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸（DMPA)、三乙胺和 双（氨基苯基）螺环季戊四醇二磷酸酯（ABSPB)。它们的质量和是100g。
[0035] 取47.0g聚醚二元醇PTMG，9.4g0P550置于带有四氟搅拌桨的容器中，在120°C真 空脱水2h，降温至80°C，加装冷凝回流管，加入适量丙酮，升温至85°C，加入26. 0g甲苯二 异氰酸酯（TDI)，反应lh后加入6. 6g二羟甲基丙酸（DMPA)，继续反应4h。降至室温，加入 5. 0g三乙胺（TEA)中和，lOmin后将预聚体倒入1L的烧杯中，在旋片分散机2200r/min的 转速下边搅拌边加入235. 0g温度为0~10°C的去离子水，并加入6. 0g双（氨基苯基）螺 环季戊四醇二磷酸酯（ABSPB)，20min后得到乳液，用旋转蒸发仪除去丁酮，得到水性聚氨 酯乳液。取少量水性聚氨酯乳液平铺于聚四氟乙烯板中，室温下自然干燥十天成膜，得将该 膜置于80°C真空干燥箱烘至样品重量不再发生明显变化。测试其极限氧指数为32. 1。
【主权项】
1. 一种软段改性后扩链阻燃水性聚氨酯，其特征在于：其结构式如下：其中R1由二异氰酸酯决定，R2由聚醚二元醇或聚酯二元醇决定，R3由具有阻燃效果的 含磷多元醇决定，R4由含磷二胺类阻燃剂决定。2. -种软段改性后扩链阻燃水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：聚 醚二元醇或聚酯二元醇与具有阻燃效果的含磷多元醇在80-140°C脱水；降至室温后加入 加入丁酮或丙酮，然后加入亲水性扩链剂；再加入二异氰酸酯，升温至80-84Γ进行反应； 降至室温，再加入三乙胺进行中和反应，得到预聚体；搅拌下向预聚体中加入去离子水与 含磷二胺类阻燃扩链剂；持续搅拌，旋蒸除去有机溶剂得到软段改性后扩链阻燃水性聚氨 醋； 聚醚二元醇或聚酯二元醇、含磷多元醇、亲水性扩链剂、二异氰酸酯、三乙胺与含磷二 胺扩链剂的总和称为总质量，亲水性扩链剂占总质量的3~10%，有机磷多元醇小分子占 总质量的5~20% ;聚醚二元醇或聚酯二元醇、含磷多元醇、亲水性扩链剂中均含有羟基 (-OH)，二异氰酸酯中含有异氰酸根（-NCO) ;R = -NCO/-OH，需保证2彡R > 1，因此-NCO相 对于-OH是过量的，以保证-OH反应完全；三乙胺的添加量与亲水性扩链所含羧基（-C00H) 的摩尔比为1:1 ;二胺扩链剂含有两个胺基（-NH2)，胺基的摩尔数需小于等于反应后剩余 的异氰酸根的摩尔数。3. 如权利要求2所述的一种软段改性后扩链阻燃水性聚氨酯的制备方法，其特征在 于：所述聚醚二元醇包括聚四氢呋喃二醇（PTMG)或聚丙二醇（PPG);所述聚酯二元醇包括 聚己内酯二醇（PCL)或聚己二酸丁二醇酯二醇（PBA)。4. 如权利要求2所述的一种软段改性后扩链阻燃水性聚氨酯的制备方法，其特征在 于：所述具有阻燃效果的含磷多元醇包括苯基膦酸二元醇（PPhDH)，有机磷多元醇（0P550) 或磷氯锑三元磷酸酯类聚醚二元醇。5. 如权利要求2所述的一种软段改性后扩链阻燃水性聚氨酯的制备方法，其特征在 于：所述的亲水性扩链剂包括二羟甲基丙酸、二羟基半酯、甲基二乙醇胺或乙二氨基乙磺酸 钠。6. 如权利要求2所述的一种软段改性后扩链阻燃水性聚氨酯的制备方法，其特征在 于：所述的二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯（TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI)或异氟尔 酮二异氰酸酯（iroi)。7. 如权利要求2所述的一种软段改性后扩链阻燃水性聚氨酯的制备方法，其特征在 于：所述的含磷二胺类阻燃扩链剂包括双（氨基苯基）螺环季戊四醇二磷酸酯（ABSPB)、双 氨基苯基氧化磷（BAPO)、双（氨基苯基）苯基氧化磷（BPPO)或双（3-氨基苯基）苯基氧化 磷（BAPPO)。
【专利摘要】本发明涉及一种软段改性后扩链阻燃水性聚氨酯及其制备方法。属于阻燃材料领域。本发明以聚醚或聚酯多元醇，二异氰酸酯，亲水性扩链剂为原料，在使用含磷多元醇进行软段改性的基础上，以含磷二胺类阻燃剂作为扩链剂进行后扩链，合成了软段改性后扩链阻燃水性聚氨酯。合成过程具有操作简单，安全环保等优点；合成的水性聚氨酯具有较好的阻燃性能，拓展了其应用范围。
【IPC分类】C08G18/32, C08G18/48, C08G18/12, C08G18/66, C08G18/34
【公开号】CN105348472
【申请号】CN201510822715
【发明人】罗运军, 柴春鹏, 林嘉伦, 吴刚, 葛震
【申请人】北京理工大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月24日