[发明专利]一种具有永久阻燃效果的反应型曼尼希聚醚多元醇的制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有永久阻燃效果的反应型曼尼希聚醚多元醇的制备方法和用途。

技术背景

以硬泡聚醚多元醇和异氰酸酯为原料加工的聚氨酯硬泡具有导热系数低，保温性能好；泡沫稳定性强，与其它材料结合牢固，不易脱落；容易加工，应用广泛等诸多优点。但聚氨酯硬泡极易燃烧，燃烧过程中还会产生有毒有害的气体和烟尘，对人体和环境构成危害；随着人们对火灾危害认识越来越清楚，对材料的阻燃性要求也越来越高。酚醛泡沫板是一种耐火优良的材料，并且具有良好的保温性能；但其脆性大，使用难度大，施工过程中容易破损，脱落，掉粉。

发明内容

本发明提供了一种具有永久阻燃效果的反应型曼尼希聚醚多元醇的制备方法，用于聚氨酯硬泡的发泡，该反应型曼尼希聚醚多元醇同时具备了聚氨酯硬泡的高稳定性、耐温性以及酚醛泡沫的耐火性，具有广阔的应用前景。

本发明的另一目的在于提供上述反应型曼尼希聚醚多元醇在聚氨酯材料中的应用，通过使用该聚醚多元醇将热稳定性好的苯环结构和阻燃元素引入到聚氨酯结构中，提高了聚氨酯材料的物理性能，同时使材料具有良好的阻燃性能。

 本发明的技术方案如下:

  一种具有永久阻燃效果的反应型曼尼希聚醚多元醇的制备方法,其特征包括以下步骤：

（1）多聚甲醛或甲醛水溶液与二乙醇胺反应得到3-羟乙基-1,3-噁唑烷反应液，并经过减压蒸馏得到产物3-羟乙基-1,3-噁唑烷；

（2）芳香族酚类化合物或/和三聚氰胺类化合物与步骤（1）得到的3-羟乙基-1,3-噁唑烷反应，得到中间体曼尼希碱；

（3）在催化剂作用下，将步骤（2）制备得到的中间体曼尼希碱与环氧化合物聚合反应得到具有永久阻燃效果的反应型曼尼希聚醚多元醇粗品，粗品经减压蒸馏除去低沸点杂质得到成品。

其中：步骤（2）中所述芳香族酚类化合物为

  或       或  ，R在苯环上的取代位置可以为2或4或6位，或2和4，或2和6位，R表示H或Cl或Br或C1-C9的烷基；三聚氰胺类化合物为三聚氰胺或三聚氰酸；

步骤（3）中所用的催化剂为KOH、NaOH、Et₂O·BF₃、DMC或叔胺类催化剂，催化剂的用量为中间体曼尼希碱质量的0.1-2%；步骤（3）中所用环氧化合物为环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丙醇或环氧氯丙烷。

具体合成路线如下：

（1）  

      

（2）

        

      

       

（3）

    

    

    

其中，在合成路线（1）（2）（3）中， R表示H、Cl、Br或C1-C9的烷基，R在苯环上的取代位置可以为2或4或6位，或2和4，或2和6位；

    R'表示，R' 在苯环上的取代位置可以为2或4或6位，或2和4，或2和6位，但当R为Cl或Br或C1-C9的烷基时，R'与R的取代位置不相同。

    R''表示，R' 在苯环上的取代位置可以为2或4或6位，或2和4，或2和6位，但当R为Cl或Br或C1-C9的烷基时，R'与R的取代位置不相同。

R'''表示H、CH₃、CH₂Cl或CH₂OH。

本发明中步骤（1）中多聚甲醛或甲醛水溶液与二乙醇胺的反应温度为60-80℃，反应2-4h，减压蒸馏取125-130℃/8000Pa下的馏分得到产物3-羟乙基-1,3-噁唑烷。

本发明中步骤（2）中反应温度为60-120℃，优选70-90℃；反应时间2-7h，优选3-5h。

本发明中步骤（3）中所用催化剂的用量优选为中间体曼尼希碱质量的0.2-0.8%。步骤（3）中反应温度为80-120℃，优选90-110℃；反应压力为0.1-1 MPa，优选0.1-0.5 MPa；反应时间3-7h，优选4-6h；环氧化合物与中间体曼尼希碱的摩尔比为10-2:1，优选6-4:1。

该反应型曼尼希聚醚多元醇同时具备了聚氨酯硬泡的高稳定性、耐温性以及酚醛泡沫的耐火性，用于聚氨酯硬泡的发泡，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

实施例 1：