專利名稱：一種用于高氧指數(shù)pu硬泡材料的多元醇的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多元醇的制備方法，特別是一種用于高氧指數(shù)PU硬泡材料的多元醇的制備方法。
背景技術(shù)：
聚氨酯(PU)硬泡，廣泛應(yīng)用于制備保溫和建筑節(jié)能材料，具有優(yōu)異的絕熱性能。但普通聚氨酯硬泡其缺點(diǎn)也很明顯，即氧指數(shù)不高，容易燃燒，故安全系數(shù)低。所以，在用于建筑節(jié)能領(lǐng)域迫切需要制備出高氧指數(shù)的、難燃的聚氨酯保溫材料。國(guó)內(nèi)對(duì)難燃聚氨酯的研究一直在進(jìn)行中。朱呂明在CN1346836 (2002年)中，獲得氧指數(shù)28. 5 31%的聚氨酯材料，而普通的聚氨酯材料氧指數(shù)一般只有21 沈％，甚至更低。青島科技大學(xué)的顧堯等人在CN1618834 (2004年)中，也得到氧指數(shù)在沈 28. 5%的聚氨酯材料。然而，根據(jù)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，若要達(dá)到難燃級(jí)別，其氧指數(shù)必須不低于32%。所以，進(jìn)一步改進(jìn)聚氨酯硬泡多元醇的制備方法，使制備的聚氨酯材料其氧指數(shù)不低于32%，達(dá)到難燃的指標(biāo)要求，是迫在眉睫要解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于高氧指數(shù)PU硬泡材料的多元醇的制備方法，它主要解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，該方法所制得的多元醇可用于制備聚氨酯硬泡材料，這類PU硬泡，其優(yōu)異性能是氧指數(shù)很高，難以燃燒，該類多元醇具有較高氮含量的結(jié)構(gòu)特性，具有高阻燃性能。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是。—種用于高氧指數(shù)PU硬泡材料的多元醇的制備方法，其特征在于它是由按照重量百分比30-60%的基體材料、20-50%的反應(yīng)型助劑和10-30%的添加型助劑制備而成；其中該基體材料包括環(huán)氧基材料和二胺類聚醚中的一種或幾種，該反應(yīng)型助劑包括胺類化合物、醛類化合物和催化劑，該添加型助劑包括無(wú)機(jī)阻燃劑和有機(jī)阻燃劑中的一種或幾種；制備時(shí)，先將胺類化合物、醛類化合物和催化劑進(jìn)行縮合反應(yīng)并保溫，然后加入基體材料并抽真空、保溫，再加入添加型助劑并抽真空、保溫，冷卻后得產(chǎn)品。所述的用于高氧指數(shù)PU硬泡材料的多元醇的制備方法，其特征在于所述的環(huán)氧基材料是環(huán)氧大豆油或環(huán)氧大豆油多元醇，所述的二胺類聚醚是脂肪族二胺類聚醚多元醇或芳香族二胺類聚醚多元醇。所述的用于高氧指數(shù)PU硬泡材料的多元醇的制備方法，其特征在于所述的胺類化合物是尿素、或二聚氰胺、或三聚氰胺、或三氮唑、或氰基胍、或六次甲基四胺；所述的醛類化合物是甲醛、或多聚甲醛；所述的催化劑是有機(jī)酸、或有機(jī)堿、或無(wú)機(jī)酸、或無(wú)機(jī)堿。所述的用于高氧指數(shù)PU硬泡材料的多元醇的制備方法，其特征在于所述的無(wú)機(jī)阻燃劑是氫氧化鋁粉、或鈦白粉、或石墨粉、或氧化硅粉、或碳化硅粉、或多聚磷酸銨；所述的有機(jī)阻燃劑是TCEP、或TCPP、或DMMP。本發(fā)明的基體材料，其作用在于，一方面本身具有較高的閃點(diǎn)，具有較好的抗燃燒性能；另一方面其分子結(jié)構(gòu)中具有功能基團(tuán)，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行分子結(jié)構(gòu)的化學(xué)修飾。本發(fā)明的反應(yīng)型助劑的作用在于，該類助劑總體上具有較高的含氮量，有利于阻燃。其與基體材料進(jìn)行反應(yīng)后，修飾了基體材料多元醇的結(jié)構(gòu)，能進(jìn)一步提高聚氨酯材料的氧指數(shù)。反應(yīng)型助劑與基體材料的反應(yīng)包括，胺類化合物與醛類化合物的反應(yīng)產(chǎn)物與基體材料的縮合反應(yīng)或者加成反應(yīng)，例如反應(yīng)型助劑中胺類化合物與醛類反應(yīng)的產(chǎn)物，再與環(huán)氧大豆油中環(huán)氧基的加成反應(yīng)；又如反應(yīng)型助劑中胺類化合物與醛類反應(yīng)的產(chǎn)物，再與二胺類聚醚中羥基的縮合反應(yīng)。本發(fā)明中的添加型助劑具有一定的阻燃效果。雖然它們不參與制備多元醇的化學(xué)反應(yīng)，但可以進(jìn)一步協(xié)助提高聚氨酯材料的氧指數(shù)。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)幾個(gè)實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步介紹本發(fā)明。實(shí)施例1
配方(按照重量百分比):環(huán)氧大豆油10%、甲苯二胺聚醚(羥值500)20%、二聚
氰胺34%、多聚甲醛15%、多聚磷酸1%、DMMP 17%、氫氧化鋁3%。工藝將二聚氰胺、多聚甲醛、多聚磷酸于50-150°C進(jìn)行縮合反應(yīng)，保溫3小時(shí)，然后加入環(huán)氧大豆油，再保溫1小時(shí)，再加入甲苯二胺聚醚、DMMP、氫氧化鋁，抽真空，保溫2小時(shí)，冷卻，即的得產(chǎn)品。產(chǎn)品指標(biāo)外觀幾乎澄清的粘稠液體，羥值300mgK0H/g，水份0. 11實(shí)施例2:
配方(按照重量百分比)環(huán)氧大豆油多元醇(羥值400) 30%、間苯二胺聚醚(羥值500)30%、三聚氰胺13%、甲醛(折百計(jì))6. 5%、濃硫酸0. 5%、TCEP 5%、DMMP 15%。工藝將三聚氰胺、甲醛、濃硫酸于50-150°C進(jìn)行縮合反應(yīng)，保溫4小時(shí)，然后加入間苯二胺聚醚，抽真空，保溫1小時(shí)，再加入環(huán)氧大豆油多元醇、TCEP, DMMP，抽真空，保溫2小時(shí)，冷卻，即得產(chǎn)品。產(chǎn)品指標(biāo)外觀澄清的粘稠液體、羥值410mgK0H/g、水份0. 2%。實(shí)施例3:
配方(按照重量百分比)甲苯二胺聚醚(羥值500) 50%、三聚氰胺20%、三氮唑7%、甲醛(折百計(jì))12%、三乙醇胺1%、TCPP 1%, DMMP 7%、石墨粉2%。工藝將三聚氰胺、甲醛、三乙醇胺于50-150°C進(jìn)行縮合反應(yīng)，保溫4小時(shí)，然后加入甲苯二胺聚醚，抽真空，保溫1小時(shí)，再加入TCPP、DMMP及石墨粉，抽真空，保溫2小時(shí)，冷卻，即得產(chǎn)品。產(chǎn)品指標(biāo)外觀幾乎澄清的粘稠液體、羥值420mgK0H/g、水份0. 11實(shí)施例4
配方(按照重量百分比):環(huán)氧大豆油多元醇(羥值400) 9%、乙二胺聚醚(羥值500) 30%、三聚氰胺20%、多聚甲醛10%、多聚磷酸1%、DMMP14%、TCPP16%。工藝將三聚氰胺、多聚甲醛、多聚磷酸于50_150°C進(jìn)行縮合反應(yīng)，保溫3小時(shí)，然后加入乙二胺聚醚及環(huán)氧大豆油多元醇，抽真空，保溫1小時(shí)，再加入DMMP及TCPP，抽真空，保溫2小時(shí)，冷卻，即得產(chǎn)品。產(chǎn)品指標(biāo)外觀澄清的粘稠液體、羥值340mgK0H/g、水份0. 2%
以上實(shí)施例中制備的多元醇，根據(jù)實(shí)際需要可以添加中和劑、吸附劑等，以便對(duì)產(chǎn)品指標(biāo)進(jìn)行微調(diào)。將以上實(shí)施例中所得多元醇，與MDI及其他助劑等反應(yīng)，制備聚氨酯硬泡材料。其結(jié)果如下表。
權(quán)利要求
1.一種用于高氧指數(shù)PU硬泡材料的多元醇的制備方法，其特征在于它是由按照重量百分比30-60%的基體材料、20-50%的反應(yīng)型助劑和10-30%的添加型助劑制備而成；其中該基體材料包括環(huán)氧基材料和二胺類聚醚中的一種或幾種，該反應(yīng)型助劑包括胺類化合物、醛類化合物和催化劑，該添加型助劑包括無(wú)機(jī)阻燃劑和有機(jī)阻燃劑中的一種或幾種；制備時(shí)，先將胺類化合物、醛類化合物和催化劑進(jìn)行縮合反應(yīng)并保溫，然后加入基體材料并抽真空、保溫，再加入添加型助劑并抽真空、保溫，冷卻后得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高氧指數(shù)PU硬泡材料的多元醇的制備方法，其特征在于所述的環(huán)氧基材料是環(huán)氧大豆油或環(huán)氧大豆油多元醇，所述的二胺類聚醚是脂肪族二胺類聚醚多元醇或芳香族二胺類聚醚多元醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高氧指數(shù)PU硬泡材料的多元醇的制備方法，其特征在于所述的胺類化合物是尿素、或二聚氰胺、或三聚氰胺、或三氮唑、或氰基胍、或六次甲基四胺；所述的醛類化合物是甲醛、或多聚甲醛；所述的催化劑是有機(jī)酸、或有機(jī)堿、或無(wú)機(jī)酸、或無(wú)機(jī)堿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高氧指數(shù)PU硬泡材料的多元醇的制備方法，其特征在于所述的無(wú)機(jī)阻燃劑是氫氧化鋁粉、或鈦白粉、或石墨粉、或氧化硅粉、或碳化硅粉、或多聚磷酸銨；所述的有機(jī)阻燃劑是TCEP、或TCPP、或DMMP。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于高氧指數(shù)PU硬泡材料的多元醇的制備方法。它是由按照重量百分比30-60%的基體材料、20-50%的反應(yīng)型助劑和10-30%的添加型助劑制備而成；其中該基體材料包括環(huán)氧基材料和二胺類聚醚中的一種或幾種，該反應(yīng)型助劑包括胺類化合物、醛類化合物和催化劑，該添加型助劑包括無(wú)機(jī)阻燃劑和有機(jī)阻燃劑中的一種或幾種；制備時(shí)，先將胺類化合物、醛類化合物和催化劑進(jìn)行縮合反應(yīng)并保溫，然后加入基體材料并抽真空、保溫，再加入添加型助劑并抽真空、保溫，冷卻后得產(chǎn)品。該方法所制得的多元醇可用于制備聚氨酯硬泡材料，這類PU硬泡，其優(yōu)異性能是氧指數(shù)很高，難以燃燒，該類多元醇具有較高氮含量的結(jié)構(gòu)特性，具有高阻燃性能。
文檔編號(hào)C08G18/50GK102391492SQ20111026644
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者嚴(yán)萬(wàn)春, 湯小群, 蔣偉萍, 蔣震偉 申請(qǐng)人:上海桑迪精細(xì)化工研究所有限公司