[发明专利]协同阻燃型海绵用聚醚多元醇及其制备方法

说明书

本发明属于聚醚多元醇合成技术领域，具体涉及一种协同阻燃型海绵用聚醚多元醇及其制备方法。所述的协同阻燃型海绵用聚醚多元醇，以多聚磷酸和三(2‑羟乙基)异氰脲酸酯为复合起始剂，以双金属氰化络合物为催化剂，与环氧丙烷和环氧乙烷开环聚合制得；其中，所述的多聚磷酸与三(2‑羟乙基)异氰脲酸酯的摩尔比为1:1‑1:9。本发明的协同阻燃型海绵用聚醚多元醇，在分子结构中引入氮和磷，达到协同阻燃效果，使海绵具备优良的阻燃性能。

技术领域

本发明属于聚醚多元醇合成技术领域，具体涉及一种协同阻燃型海绵用聚醚多元醇及其制备方法。

背景技术

聚氨酯软质泡沫塑料简称软泡，俗称海绵，主体原料为聚醚多元醇和甲苯二异氰酸酯，加入泡沫稳定剂、发泡剂、催化剂、填料等通过聚合反应发泡制备，主要用于家具垫材、交通工具座椅垫材以及各种软性衬垫层压复合材料，应用范围非常广泛。但海绵作为一种密度较低、比表面积大的有机聚合物泡沫材料具备很强的燃烧性，甚至连续线大块泡海绵在生产制备过程中受聚合反应放热的影响都有一定的自燃风险，这与目前越来越严格的消防安全要求存在很大的矛盾，对海绵阻燃方面的需求非常迫切。

传统的提高海绵阻燃性能的方法是配方中添加含卤聚合物或含卤阻燃剂组合而成的阻燃混合物，但添加的阻燃剂会降低海绵制品的机械性能；随着时间延长，阻燃剂有可能发生迁移而从制品中析出，影响稳定性和阻燃性。另一种提高阻燃性的方法是分子结构中引入阻燃元素和基团，存在的问题是阻燃效果一般，合成工艺复杂难以实现。

中国专利CN201711314789.8中公开了一种协同型阻燃海绵，通过调节配方以及各类阻燃剂的不同比例的配比所产生的协同效应，从而提高海绵制品的阻燃性能以及降低阻燃剂对海绵制品的各项物理性能的影响。但该方法仍然是添加阻燃剂，存在同样的弊端。

中国专利CN 201810122184.7中公开了一种超强阻燃海绵及其制备方法，该方法使用无卤阻燃剂和氯代烷基磷酸酯混合物原料，使其在使用若干年且老化后，仍不会降低防火效果。该方法使用添加阻燃剂的思路，没有涉及到阻燃型聚醚多元醇方面的作用。

中国专利CN201911245678.5中公开了一种无卤阻燃海绵及其制备方法，利用氮气发泡工艺取代空气发泡工艺和从配方技术上提高聚氨酯软质泡沫塑料的防火性能，并未考虑聚醚多元醇在提高阻燃效果方面的作用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种协同阻燃型海绵用聚醚多元醇，在聚醚多元醇分子结构中引入氮、磷成分，采用其制备的海绵制品备优异的协同阻燃性能；本发明还提供其制备方法，科学合理、简单易行。

本发明所述的协同阻燃型海绵用聚醚多元醇，以多聚磷酸和三(2-羟乙基)异氰脲酸酯为复合起始剂，以双金属氰化络合物为催化剂，与环氧丙烷和环氧乙烷开环聚合制得；

其中，所述的多聚磷酸与三(2-羟乙基)异氰脲酸酯的摩尔比为1:1-1:9。

其中：

所述的多聚磷酸，英文名polyphosphoric acid，CAS登录号8017-16-1，化学式为H_n+2P_nO_3n+1，优选四聚磷酸，分子量为338，市售产品。

所述的双金属氰化络合物为市售产品，用量为多聚磷酸、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、环氧丙烷与环氧乙烷质量之和的0.002-0.02％。

所述的环氧乙烷的用量为多聚磷酸、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、环氧丙烷与环氧乙烷质量之和的5-15％。

所述的环氧丙烷的用量为多聚磷酸、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、环氧丙烷与环氧乙烷质量之和的75.3-88.5％。

所述的协同阻燃型海绵用聚醚多元醇的羟值为54.5-57.5mgKOH/g，数均分子量为3220-4630。