CN105153410B - 一种阻燃聚酯醚多元醇的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻燃聚酯醚多元醇的制备方法，包括以下几个步骤：一、均苯四甲酸酐和多元醇在N2保护下混合搅拌，升温至120～140℃，反应2～3h，升温至220～240℃，反应2～3h，最后抽滤2.5～3h，待温度降至60～80℃放料；二、上述产品和三氯氧磷加入反应瓶中，反应在60～80℃进行3h，最后升温至100～120℃保温3～4h，冷却、过滤、烘干；三、上述产品与胺类催化剂投入聚醚反应釜中，减压，向反应釜投入环氧丙烷，缓慢升温至100℃～130℃，釜内压力在0.07～0.4MPa，在此温度和压力下，反应1～4h，然后抽真空，待温度降至90℃以下压滤出料。本发明提供了阻燃聚酯醚多元醇的制备方法，由于高官能度的聚酯醚引入，对于聚氨酯泡沫材料的强度会有极大的提高；苯环及磷的引入则可以提高材料的阻燃性能。
Description
技术领域
本发明属于化工合成技术领域，具体的说，涉及一种阻燃聚酯醚多元醇的制备方法。
背景技术
硬质聚氨酯泡沫材料是一种性能优良的绝热材料和结构材料，一般是由二元或多元有机异氰酸酯与多元醇化合物(聚酯或聚醚多元醇)相互作用而得。它具有重量轻、比强度高、尺寸稳定性好等优点，所以被广泛应用于各种绝热、防震、隔音、轻质结构件和坐垫、包装、汽车内装饰等方面。聚酯或聚醚多元醇的质量对于硬质聚氨酯泡沫材料的质量有着决定性的影响，未改性的硬泡阻燃性能都不高，而通过添加有机阻燃剂的方法却有存在着阻燃剂迁移、泡沫强度下降等负面影响；添加无机阻燃剂的方法存在着加工困难，分散性不好等问题，从而影响硬泡的物理性能。
针对上述问题，本发明提出了一种阻燃聚酯醚多元醇的制备方法。制备的阻燃聚酯醚多元醇中含有苯环基团，含有磷阻燃元素，同时，由于多官能度的影响，生成的泡沫结构交联度高，泡沫的强度有所提升。本发明的技术方案是：阻燃聚酯醚多元醇具有以下结构：
一种阻燃聚酯醚多元醇的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将均苯四甲酸酐和小分子多元醇和催化剂在N2保护下混合搅拌，升温至120～140℃，反应2～3h，然后升温至220～240℃，反应2～3h，最后抽滤2.5～3h，待温度降至60～80℃放料，所得产品为均苯四甲酸聚酯多元醇；
2)将上述均苯四甲酸聚酯多元醇和三氯氧磷加入反应瓶中，反应在60～80℃进行3h，最后升温至100～120℃保温3～4h，冷却、过滤、洗涤烘干后得到均苯四甲酸阻燃聚酯多元醇；
3)将上述均苯四甲酸类阻燃聚酯多元醇与胺类催化剂投入聚醚反应釜中，减压；向反应釜投入环氧丙烷，缓慢升温至100℃～130℃，釜内压力在0.07～0.4MPa，在此温度和压力下，反应1～4h，然后抽真空，待温度降至90℃以下压滤出料，即可得到均苯四甲酸阻燃聚酯醚多元醇。
所述均苯四甲酸酐与二元醇的摩尔比为1∶2～1∶3。
所述二元醇为乙二醇、1.4-丁二醇或一缩二乙二醇的一种或者多种。
所述步骤1所用催化剂的重量比为100∶0.03～0.1。
所述步骤1所用催化剂为氟钛酸钾或二丁基氧化锡。
均苯四甲酸聚酯多元醇与三氯氧磷的质量比为1∶1～1∶3
阻燃聚酯多元醇与环氧丙烷的质量比为2∶1～1∶1。
所述步骤3胺类催化剂为二甲胺、三甲胺或三乙胺中的一种或多种。
所述步骤3胺类催化剂的重量比为1.0～1.5％。
具体实施方式
以下结合实施例具体说明本发明。
实施例1：
1)将均苯四甲酸酐218g(1mol)、二乙二醇212g(2mol)和氟钛酸钾(0.43g)依次加入四口烧瓶中，缓慢升温至120～140℃。待产物酸值≤1.5mg KOH/g时停止反应；冷却至90℃以下压滤出料，即得均苯四甲酸类聚酯多元醇。
2)将上述均苯四甲酸聚酯多元醇(120g)和三氯氧磷(120g)加入反应瓶中，反应在70℃进行3h，最后升温至100℃保温4h，冷却、过滤、洗涤烘干后得到均苯四甲酸阻燃聚酯多元醇；
3)将400g均苯四甲酸聚酯多元醇和0.04g二甲胺加入聚醚反应釜中，减压，逐步向釜中投入环氧丙烷400g，缓慢升温至100℃～130℃釜内压力在0.07～0.4MPa，在此温度和压力下，反应3h，然后抽真空，待温度降至90℃以下压滤出料，即可得到阻燃聚酯醚多元醇。
实施例2：
1)均苯四甲酸聚酯多元醇的合成方法如实施例1；
2)将上述均苯四甲酸聚酯多元醇(120g)和三氯氧磷(240g)加入反应瓶中，反应在70℃进行3h，最后升温至100℃保温4h，冷却、过滤、洗涤烘干后得到均苯四甲酸阻燃聚酯多元醇；
3)将400g均苯四甲酸聚酯多元醇和0.04g二甲胺加入聚醚反应釜中，减压，逐步向釜中投入环氧丙烷600g，缓慢升温至100℃～130℃釜内压力在0.07～0.4MPa，在此温度和压力下，反应3h，然后抽真空，待温度降至90℃以下压滤出料，即可得到阻燃聚酯醚多元醇。
Claims (9)
1.一种阻燃聚酯醚多元醇的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将均苯四甲酸酐和小分子多元醇和催化剂在N2保护下混合搅拌，升温至120～140℃，反应2～3h，然后升温至220～240℃，反应2～3h，最后抽滤2.5～3h，待温度降至60～80℃放料，所得产品为均苯四甲酸聚酯多元醇；
2)将上述均苯四甲酸聚酯多元醇和三氯氧磷加入反应瓶中，反应在60～80℃进行3h，最后升温至100～120℃保温3～4h，冷却、过滤、洗涤烘干后得到均苯四甲酸阻燃聚酯多元醇；
3)将上述均苯四甲酸类阻燃聚酯多元醇与胺类催化剂投入聚醚反应釜中，减压；向反应釜投入环氧丙烷，缓慢升温至100℃～130℃，釜内压力在0.07～0.4MPa，在此温度和压力下，反应1～4h，然后抽真空，待温度降至90℃以下压滤出料，即可得到均苯四甲酸阻燃聚酯醚多元醇。
2.根据权利要求1所述的聚酯醚多元醇的制备方法，其特征在于，所述均苯四甲酸酐与小分子多元醇的摩尔比为1∶2～1∶3。
3.根据权利要求1所述的聚酯醚多元醇的制备方法，其特征在于，所述小分子多元醇为乙二醇、1.4-丁二醇或一缩二乙二醇的一种或者多种。
4.根据权利要求1所述的聚酯醚多元醇的制备方法，其特征在于，所述步骤1所用催化剂与均苯四甲酸酐和小分子多元醇的重量比为0.03～0.1∶100。
5.根据权利要求1所述的聚酯醚多元醇的制备方法，其特征在于，所述步骤1所用催化剂为氟钛酸钾或二丁基氧化锡。
6.根据权利要求1所述的聚酯醚多元醇的制备方法，其特征在于，均苯四甲酸聚酯多元醇与三氯氧磷的质量比为1∶1～1∶3。
7.根据权利要求1所述的聚酯醚多元醇的制备方法，其特征在于，阻燃聚酯多元醇与环氧丙烷的质量比为2∶1～1∶1。
8.根据权利要求1所述的聚酯醚多元醇的制备方法，其特征在于，所述步骤3胺类催化剂为二甲胺、三甲胺或三乙胺中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的聚酯醚多元醇的制备方法，其特征在于，所述步骤3胺类催化剂的重量比为1.0～1.5％。
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