CN106750097A - 硬质聚氨酯泡沫制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明硬质聚氨酯泡沫制备方法涉及聚氨酯工业领域，具体涉及硬质聚氨酯泡沫制备方法，包括以下步骤：离子液体1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐的制备，将l‑甲基咪唑，正溴丁烷和四氟硼酸钾混合加入100mL烧瓶中，搅拌，恒温80度下反应3‑3.5h，冷却至室温，用乙腈稀释，溴化钾沉淀过滤，滤液移至旋转蒸发仪，加压除去乙腈，并在80‑85度下真空干燥8h；离子液体1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐的制备，在氮气保护下，把正溴丁烷滴加到1‑甲基咪唑中，搅拌，本发明利用离子液体的高热稳定性，制备了离子液体1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐和1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐，作为阻燃剂应用到聚氨酯硬质泡沫中。不仅克服了瞵系阻燃剂挥发性大、耐热性相对不高的缺陷，也克服了卤系阻燃剂发烟量大的缺点。

Description

硬质聚氨酯泡沫制备方法
技术领域
本发明涉及聚氨酯工业领域，具体涉及硬质聚氨酯泡沫制备方法。
背景技术
聚氨酯泡沫塑料在保温、隔热、隔音等方面具有无可比拟的优点，被广泛应用于各种大型公共设施和高级宾馆、饭店⋯。但是正如其它高分子材料一样．未经阻燃处理的聚氨酯泡沫在空气中是可燃的，其极限氧指数(LOI)只有18左右，在有火源的情况下容易被点燃，火焰传播迅速，并且伴随大量烟气产生。因此阻燃技术的发展受到了越来越多的关注。目前关于聚氨酯材料的阻燃方法报道很多，常用的阻燃剂分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂，添加型阻燃剂的研究较多，添加型阻燃剂大部分是添加含有卤素、磷、锑等的化合物。
离子液体一般由有机阳离子和无机阴离子所组成，具有非挥发性或零蒸气压、宽沸程、高热容和热能储存密度、高热稳定性，具有选择性溶解力和可设计性等特点，在合成、催化、生物催化、分离技术、电化学、分析化学和纳米科学等方面得到了广泛的研究。离子液体的高热稳定性及自身不燃性能，使其具有很好的阻燃性能。
发明内容
本发明目的在于提供一种操作简单，加工方便，且保证产品质量，提高产品性能的硬质聚氨酯泡沫制备方法。
本发明硬质聚氨酯泡沫制备方法，包括以下步骤：
第一步，离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的制备
将l-甲基咪唑，正溴丁烷和四氟硼酸钾混合加入100mL烧瓶中，搅拌，恒温80度下反应3-3.5h，冷却至室温，用乙腈稀释，溴化钾沉淀过滤，滤液移至旋转蒸发仪，加压除去乙腈，并在80-85度下真空干燥8h；
第二步，离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的制备
在氮气保护下，把正溴丁烷滴加到1-甲基咪唑中，搅拌，并在80度下反应12h，冷却至室温，得粘稠状产物，用乙酸乙酯洗涤3次，并在室温下真空干澡8 h，得到溴化1-丁基-3-甲基咪唑；将0.1mol的溴化1-丁基-3-甲基咪唑溶解于盛有100mL蒸馏水的200mL烧杯中，同时进行磁力搅拌，滴入16mL六氟磷酸，室温搅拌2h后静置至液体分为两相，取下层金黄色油状液体相溶于的二氯甲烷，加入蒸馏水进行洗涤，每次洗涤后的水相滴入硫酸银溶液直至没有黄色的溴化银沉淀生成且pH试纸测试显中性时停止洗涤，停止洗涤后取有机相真空干燥箱内125度真空干燥24h，得到淡黄色液体即1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐；
第三步，硬质聚氨酯泡沫制备
将多亚甲基多苯基异氰酸酯和组合聚醚倒入到容器中备用，离子液体加入到组合聚醚中，然后将多亚甲基多苯基异氰酸酯倒入到组合聚醚中混合均匀，搅拌至发泡反应开始10s后，立即注入模具，经发泡后在30-40度下熟化24h后制得硬质聚氨酯泡沫。
优选地，第一步中l-甲基咪唑为8.21g，0.1mol；正溴丁烷为13.7g,0.1mol；四氟硼酸钾为12.59g,0.1mol。
优选地，第二步中正溴丁烷为15.07g，0.11mol； 1-甲基咪唑为8.21g，0.1mol。
本发明利用离子液体的高热稳定性，制备了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，作为阻燃剂应用到聚氨酯硬质泡沫中。不仅克服了瞵系阻燃剂挥发性大、耐热性相对不高的缺陷，也克服了卤系阻燃剂发烟量大的缺点。同时离子液体自身无挥发性、无毒，是一种环境友好、阻燃性能较好的新型阻燃剂。
具体实施方式
实施例一：
本发明硬质聚氨酯泡沫制备方法，包括以下步骤：
第一步，离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的制备
将l-甲基咪唑，正溴丁烷和四氟硼酸钾混合加入100mL烧瓶中，搅拌，恒温80度下反应3-3.5h，冷却至室温，用乙腈稀释，溴化钾沉淀过滤，滤液移至旋转蒸发仪，加压除去乙腈，并在80-85度下真空干燥8h；
第二步，离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的制备
在氮气保护下，把正溴丁烷滴加到1-甲基咪唑中，搅拌，并在80度下反应12h，冷却至室温，得粘稠状产物，用乙酸乙酯洗涤3次，并在室温下真空干澡8 h，得到溴化1-丁基-3-甲基咪唑；将0.1mol的溴化1-丁基-3-甲基咪唑溶解于盛有100mL蒸馏水的200mL烧杯中，同时进行磁力搅拌，滴入16mL六氟磷酸，室温搅拌2h后静置至液体分为两相，取下层金黄色油状液体相溶于的二氯甲烷，加入蒸馏水进行洗涤，每次洗涤后的水相滴入硫酸银溶液直至没有黄色的溴化银沉淀生成且pH试纸测试显中性时停止洗涤，停止洗涤后取有机相真空干燥箱内125度真空干燥24h，得到淡黄色液体即1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐；
第三步，硬质聚氨酯泡沫制备
将多亚甲基多苯基异氰酸酯和组合聚醚倒入到容器中备用，离子液体加入到组合聚醚中，然后将多亚甲基多苯基异氰酸酯倒入到组合聚醚中混合均匀，搅拌至发泡反应开始10s后，立即注入模具，经发泡后在30-40度下熟化24h后制得硬质聚氨酯泡沫。
实施例二：
本发明硬质聚氨酯泡沫制备方法，包括以下步骤：
第一步，离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的制备
将l-甲基咪唑，正溴丁烷和四氟硼酸钾混合加入100mL烧瓶中，搅拌，恒温80度下反应3-3.5h，冷却至室温，用乙腈稀释，溴化钾沉淀过滤，滤液移至旋转蒸发仪，加压除去乙腈，并在80-85度下真空干燥8h；
第二步，离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的制备
在氮气保护下，把正溴丁烷滴加到1-甲基咪唑中，搅拌，并在80度下反应12h，冷却至室温，得粘稠状产物，用乙酸乙酯洗涤3次，并在室温下真空干澡8 h，得到溴化1-丁基-3-甲基咪唑；将0.1mol的溴化1-丁基-3-甲基咪唑溶解于盛有100mL蒸馏水的200mL烧杯中，同时进行磁力搅拌，滴入16mL六氟磷酸，室温搅拌2h后静置至液体分为两相，取下层金黄色油状液体相溶于的二氯甲烷，加入蒸馏水进行洗涤，每次洗涤后的水相滴入硫酸银溶液直至没有黄色的溴化银沉淀生成且pH试纸测试显中性时停止洗涤，停止洗涤后取有机相真空干燥箱内125度真空干燥24h，得到淡黄色液体即1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐；
第三步，硬质聚氨酯泡沫制备
将多亚甲基多苯基异氰酸酯和组合聚醚倒入到容器中备用，离子液体加入到组合聚醚中，然后将多亚甲基多苯基异氰酸酯倒入到组合聚醚中混合均匀，搅拌至发泡反应开始10s后，立即注入模具，经发泡后在30-40度下熟化24h后制得硬质聚氨酯泡沫。
第一步中l-甲基咪唑为8.21g，0.1mol；正溴丁烷为13.7g,0.1mol；四氟硼酸钾为12.59g,0.1mol。
实施例三：
本发明硬质聚氨酯泡沫制备方法，包括以下步骤：
第一步，离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的制备
将l-甲基咪唑，正溴丁烷和四氟硼酸钾混合加入100mL烧瓶中，搅拌，恒温80度下反应3-3.5h，冷却至室温，用乙腈稀释，溴化钾沉淀过滤，滤液移至旋转蒸发仪，加压除去乙腈，并在80-85度下真空干燥8h；
第二步，离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的制备
在氮气保护下，把正溴丁烷滴加到1-甲基咪唑中，搅拌，并在80度下反应12h，冷却至室温，得粘稠状产物，用乙酸乙酯洗涤3次，并在室温下真空干澡8 h，得到溴化1-丁基-3-甲基咪唑；将0.1mol的溴化1-丁基-3-甲基咪唑溶解于盛有100mL蒸馏水的200mL烧杯中，同时进行磁力搅拌，滴入16mL六氟磷酸，室温搅拌2h后静置至液体分为两相，取下层金黄色油状液体相溶于的二氯甲烷，加入蒸馏水进行洗涤，每次洗涤后的水相滴入硫酸银溶液直至没有黄色的溴化银沉淀生成且pH试纸测试显中性时停止洗涤，停止洗涤后取有机相真空干燥箱内125度真空干燥24h，得到淡黄色液体即1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐；
第三步，硬质聚氨酯泡沫制备
将多亚甲基多苯基异氰酸酯和组合聚醚倒入到容器中备用，离子液体加入到组合聚醚中，然后将多亚甲基多苯基异氰酸酯倒入到组合聚醚中混合均匀，搅拌至发泡反应开始10s后，立即注入模具，经发泡后在30-40度下熟化24h后制得硬质聚氨酯泡沫。
第一步中l-甲基咪唑为8.21g，0.1mol；正溴丁烷为13.7g,0.1mol；四氟硼酸钾为12.59g,0.1mol。
第二步中正溴丁烷为15.07g，0.11mol； 1-甲基咪唑为8.21g，0.1mol。
本发明利用离子液体的高热稳定性，制备了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，作为阻燃剂应用到聚氨酯硬质泡沫中。不仅克服了瞵系阻燃剂挥发性大、耐热性相对不高的缺陷，也克服了卤系阻燃剂发烟量大的缺点。同时离子液体自身无挥发性、无毒，是一种环境友好、阻燃性能较好的新型阻燃剂。

Claims (3)

1.一种硬质聚氨酯泡沫制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的制备
将l-甲基咪唑，正溴丁烷和四氟硼酸钾混合加入100mL烧瓶中，搅拌，恒温80度下反应3-3.5h，冷却至室温，用乙腈稀释，溴化钾沉淀过滤，滤液移至旋转蒸发仪，加压除去乙腈，并在80-85度下真空干燥8h；
第二步，离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的制备
在氮气保护下，把正溴丁烷滴加到1-甲基咪唑中，搅拌，并在80度下反应12h，冷却至室温，得粘稠状产物，用乙酸乙酯洗涤3次，并在室温下真空干澡8 h，得到溴化1-丁基-3-甲基咪唑；将0.1mol的溴化1-丁基-3-甲基咪唑溶解于盛有100mL蒸馏水的200mL烧杯中，同时进行磁力搅拌，滴入16mL六氟磷酸，室温搅拌2h后静置至液体分为两相，取下层金黄色油状液体相溶于的二氯甲烷，加入蒸馏水进行洗涤，每次洗涤后的水相滴入硫酸银溶液直至没有黄色的溴化银沉淀生成且pH试纸测试显中性时停止洗涤，停止洗涤后取有机相真空干燥箱内125度真空干燥24h，得到淡黄色液体即1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐；
第三步，硬质聚氨酯泡沫制备
将多亚甲基多苯基异氰酸酯和组合聚醚倒入到容器中备用，离子液体加入到组合聚醚中，然后将多亚甲基多苯基异氰酸酯倒入到组合聚醚中混合均匀，搅拌至发泡反应开始10s后，立即注入模具，经发泡后在30-40度下熟化24h后制得硬质聚氨酯泡沫。
2.如权利要求1所述硬质聚氨酯泡沫制备方法，其特征在于，第一步中l-甲基咪唑为8.21g，0.1mol；正溴丁烷为13.7g,0.1mol；四氟硼酸钾为12.59g,0.1mol。
3.如权利要求2所述硬质聚氨酯泡沫制备方法，其特征在于，第二步中正溴丁烷为15.07g，0.11mol； 1-甲基咪唑为8.21g，0.1mol。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111117205A (zh) * 2019-08-27 2020-05-08 张媛婷 一种二氧化硅气凝胶隔热密封材料

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