CN112209963B - 构建含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的方法及其应用 - Google Patents

构建含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112209963B
CN112209963B CN202010919772.0A CN202010919772A CN112209963B CN 112209963 B CN112209963 B CN 112209963B CN 202010919772 A CN202010919772 A CN 202010919772A CN 112209963 B CN112209963 B CN 112209963B
Authority
CN
China
Prior art keywords
reaction
nitrogen
polyol
phosphorus
molecular structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010919772.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112209963A (zh
Inventor
蒋平平
王涵颖
浦欣
张萍波
刘德开
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangnan University
Original Assignee
Jiangnan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangnan University filed Critical Jiangnan University
Priority to CN202010919772.0A priority Critical patent/CN112209963B/zh
Publication of CN112209963A publication Critical patent/CN112209963A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112209963B publication Critical patent/CN112209963B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic System
    • C07F9/02—Phosphorus compounds
    • C07F9/06—Phosphorus compounds without P—C bonds
    • C07F9/08—Esters of oxyacids of phosphorus
    • C07F9/09—Esters of phosphoric acids
    • C07F9/091—Esters of phosphoric acids with hydroxyalkyl compounds with further substituents on alkyl
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic System
    • C07F9/02—Phosphorus compounds
    • C07F9/06—Phosphorus compounds without P—C bonds
    • C07F9/08—Esters of oxyacids of phosphorus
    • C07F9/09—Esters of phosphoric acids
    • C07F9/11—Esters of phosphoric acids with hydroxyalkyl compounds without further substituents on alkyl
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/38—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen
    • C08G18/3878—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4825—Polyethers containing two hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6666—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C08J2375/08—Polyurethanes from polyethers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

构建含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的方法及其应用，属于精细化学品合成及多元醇改性聚氨酯制备技术领域。本发明采用廉价的脂肪酸甲酯原料分子作为分子母体，通过酰胺化、环氧化、开环三步反应，合成一种含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇。本发明制备的阻燃多元醇为黄色透明液体，羟值在200~300mgKOH/g，粘度在600~1000mPa·s，所制成的聚氨酯薄膜极限氧指数提高了4%~6%，具有良好的阻燃特性，可替代石油类多元醇应用于阻燃聚氨酯材料的合成。

Description

构建含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的方法及其应用
技术领域
本发明涉及一种构建含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的方法及其应用，属于精细化学品合成及多元醇改性聚氨酯制备技术领域。
背景技术
全球化石燃料资源的枯竭和环境问题引发了人们对可再生原料和可持续发展的探索，而植物油由于具有可再生性、生物降解能力、无毒且低廉的价格，一直是学术和工业界研究人员的研究重点之一。
碳碳双键和酯基是植物油结构中用于化学转化的两个主要功能基团，因此植物油可通过化学反应引入羟基到结构中，生成多元醇。植物油基多元醇原料种类丰富、来源广泛且可再生和降解，但其分子结构是由C、H和O元素组成，所以具有高可燃性，不能阻燃，在工业应用过程中，不仅对生命财产安全和环境安全带来极大的威胁，而且也使其应用范围受到很大的限制。
因此，开发生物质来源的多元醇原料并赋予其良好的阻燃性是当前多元醇领域亟待解决的两大关键问题。因此制备植物油基阻燃多元醇可替代石油基多元醇作为合成聚氨酯的原料，具有经济、环保和阻燃的多重效应。
发明内容
本发明的目的是克服传统分子结构中存在的缺陷，发明一种构建含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的方法及其应用，将氮和磷元素引入多元醇的分子结构中，制备出一种羟值高、粘度适中且阻燃性能优异的新结构植物油基多元醇，可替代石油类多元醇制备聚氨酯。其原料绿色环保，反应过程简单，可在工业中广泛应用。
本发明的技术方案，一种构建含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的方法，使用油酸甲酯、二乙醇胺、过氧化氢和磷酸二丁酯为主要原料，通过酰胺化、环氧化、开环三步反应得到该阻燃多元醇。其反应过程具体如下：
Figure 174202DEST_PATH_IMAGE001
具体步骤如下：
（1）酰胺化反应：在反应器中加入油酸甲酯和催化剂1后通入氮气，加热反应；待温度升至一定温度时加入稍过量的二乙醇胺，再升高温度继续反应；反应完成后，用饱和硫酸钠溶液洗涤至中性后旋蒸即得到油酸二乙醇酰胺；
（2）环氧化反应：将步骤（1）所得的产物油酸二乙醇酰胺及催化剂2加入反应器中，加热并搅拌进行反应，然后称取甲酸/乙酸和过氧化氢，混合后缓慢逐滴加入反应体系；反应结束后，用去离子水洗至中性，再真空蒸馏除去残留的水，即得到环氧油酸二乙醇酰胺；
（3）开环反应：将步骤（2）产物环氧油酸二乙醇酰胺，磷酸二丁酯及催化剂3加入反应器，加热并搅拌进行反应，反应结束后，用氢氧化钠溶液滴定至中性，真空旋蒸后即得到最终产物含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇。
进一步的，步骤（1）酰胺化反应中的催化剂1为氢氧化钾。
进一步的，步骤（1）酰胺化反应中，原料油酸甲酯：二乙醇胺的摩尔比为1:1.1～1.3；升温前通氮气时间为5～30min，催化剂1的质量为原料总质量的0.1%～0.5%，加热至100～130℃时加入催化剂1，再升高温度至120～160℃，继续反应3～6h。
进一步的，步骤（2）的环氧化反应中，催化剂2为强酸型阳离子交换树脂。
进一步的，步骤（2）的环氧化反应中，过氧化氢溶液质量分数为30%～50%，油酸二乙醇胺、甲酸/乙酸和过氧化氢的摩尔比为1：0.25～0.75：1～3，催化剂2的质量为反应液总质量的5%～15%；加热反应时，温度为40～80℃，反应时间为4～8h。
进一步的，步骤（2）中，真空蒸馏时真空度为-0.1MPa，在60～80℃蒸馏0.5～2h。
进一步的，步骤（3）开环反应中所述催化剂3为氟硼酸。
进一步的，步骤（3）开环反应中，环氧油酸二乙醇酰胺和磷酸二丁酯的摩尔比为1：1～3，催化剂的添加量为原料总质量的0.1%～0.3%；将上述原料混合加热到80～110℃，持续反应3～6h，反应结束后加入质量分数为15%～25%的氢氧化钠溶液，滴定至中性。
进一步的，步骤（3）中，真空蒸馏中其真空度为-0.1MPa，在60～80℃蒸馏0.5～2h。
所述含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的应用，将所述含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇与异氰酸酯反应，替代石油类多元醇应用于阻燃聚氨酯材料的合成。
本发明的有益效果：本发明使用油酸甲酯、二乙醇胺、过氧化氢和磷酸二丁酯为主要原料，通过酰胺化、环氧化、开环三步反应对油酸甲酯进行分子结构改造及结构的官能团化，此方法所制备的阻燃多元醇颜色呈淡黄色，羟值在200~300mg KOH/g，粘度在600~1000mPa·s，所制成的聚氨酯薄膜极限氧指数提高了4%~6%，具有良好的阻燃特性，可替代石油类多元醇应用于阻燃聚氨酯材料的合成。
附图说明
图1 油酸甲酯1、油酸二乙醇酰胺2、环氧油酸二乙醇酰胺3、阻燃多元醇4的红外谱图。
图2 油酸二乙醇酰胺、环氧油酸二乙醇酰胺、阻燃多元醇的热重图。
图3 阻燃多元醇制备不同种聚氨酯薄膜的拉伸图。
图4 阻燃多元醇制备不同种聚氨酯薄膜的热重图。
具体实施方式
实施例1
（1）酰胺化反应：在反应器中加入油酸甲酯和氢氧化钾固体，通入氮气30min，再加热反应；待温度升至100℃时加入二乙醇胺，再升高温度至130℃，继续反应6h，原料油酸甲酯：二乙醇胺的摩尔比为1:1.1，催化剂质量为原料总质量的0.1%；反应完成后，用饱和硫酸钠溶液洗涤至中性，再在-0.1MPa，80℃下真空蒸馏1h，得到产物油酸二乙醇酰胺；
（2）环氧化反应：将步骤（1）所得的产物油酸二乙醇酰胺及催化剂强酸型阳离子交换树脂加入到反应器中，加热并搅拌进行反应，然后称取甲酸和过氧化氢，混合后缓慢逐滴加入反应体系。加热温度为40℃，反应时间为8h；过氧化氢溶液质量分数为30%，油酸甲酯、甲酸和过氧化氢溶液的摩尔比为1：0.25：1，催化剂的质量为总质量的5%，反应结束后用去离子水洗至中性，之后在-0.1MPa、80℃条件下真空蒸馏1h，得到环氧油酸二乙醇酰胺；
（3）开环反应：将步骤（2）所得的产物环氧油酸二乙醇酰胺，磷酸二丁酯及催化剂氟硼酸加入到反应器中，其中环氧油酸二乙醇酰胺和磷酸二丁酯的摩尔比为1：1，催化剂的质量为总质量的0.1%，将上述原料混合加热到80℃，持续反应6h，反应结束后，用质量分数为15%的氢氧化钠滴定至中性后用去离子水洗涤，之后在-0.1MPa、80℃条件下真空蒸馏1h即得到最终产物含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇。
对实施例1中的原料及步骤（1）-（3）所得产物分别做红外分析，所得红外谱图如图1所示：从上往下依次是油酸甲酯1、油酸二乙醇酰胺2、环氧油酸二乙醇酰胺3和阻燃多元醇4。
从油酸甲酯1和油酸二乙醇酰胺2的红外中可以看出，在3400 cm-1处较强的宽频带是羟基(O-H)的特征峰，而1618和1047 cm-1处出现的特征峰，对应于N-H和C-N的振动。这三个特征峰的出现说明油酸甲酯1与二乙醇胺反应成功生成了油酸二乙醇酰胺2。
而在第二步环氧化反应中，3008 cm-1处不饱和-C-H键的消失和830 cm-1处C-O-C的出现证明了油酸二乙醇酰胺2中的双键成功转化为环氧键。在第三步的开环反应中，1030cm-1处P-O-C特征峰的出现以及840 cm-1环氧键峰的消失证明了这一步的成功进行。
对实施例1中的步骤（1）-（3）所得产物分别做热重分析，所得热重图如图2所示：从图中可以看出，阻燃多元醇的失重最为缓慢，且升温到600℃后的残碳率最大，说明生成的多元醇中含氮结构受热分解后易放出不燃气体，极大降低聚合物表面温度；含磷结构可以生成具有强脱水性的聚磷酸，能使含氧有机物迅速脱水碳化，改变可燃物的分解途径，使生成的碳化物具有三维空间的致密结构而不易燃烧，大大提高了多元醇的阻燃性能。
实施例2
（1）酰胺化反应：在反应器中加入油酸甲酯和氢氧化钾固体，通入氮气20min，再加热反应；待温度升至110℃时加入二乙醇胺，再升高温度至140℃，继续反应5h，原料油酸甲酯：二乙醇胺的摩尔比为1:1.2，催化剂质量为原料总质量的0.2%；反应完成后，用饱和硫酸钠溶液洗涤至中性，再在-0.1MPa，70℃下真空蒸馏1.5h，得到产物油酸二乙醇酰胺；
（2）环氧化反应：将步骤（1）所得的产物油酸二乙醇酰胺及催化剂强酸型阳离子交换树脂加入到反应器中，加热并搅拌进行反应，然后称取乙酸和过氧化氢，混合后缓慢逐滴加入反应体系。加热温度为50℃，反应时间为7h；过氧化氢溶液质量分数为40%，油酸甲酯、乙酸和过氧化氢溶液的摩尔比为1：0.5：2，催化剂的质量为总质量的10%，反应结束后用去离子水洗至中性，之后在-0.1MPa、70℃条件下真空蒸馏1.5h，得到环氧油酸二乙醇酰胺；
（3）开环反应：将步骤（2）所得的产物环氧油酸二乙醇酰胺，磷酸二丁酯及催化剂氟硼酸加入到反应器中，其中环氧油酸二乙醇酰胺和磷酸二丁酯的摩尔比为1：2，催化剂的质量为总质量的0.2%，将上述原料混合加热到90℃，持续反应5h，反应结束后，用质量分数为20%的氢氧化钠溶液滴定至中性后用去离子水洗涤，之后在-0.1MPa、70℃条件下真空蒸馏1.5h即得到最终产物含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇。
实施例3
（1）酰胺化反应：在反应器中加入油酸甲酯和氢氧化钾固体，通入氮气10min，再加热反应；待温度升至120℃时加入二乙醇胺，再升高温度至150℃，继续反应4h，原料油酸甲酯：二乙醇胺的摩尔比为1:1.3，催化剂质量为原料总质量的0.3%；反应完成后，用饱和硫酸钠溶液洗涤至中性，再在-0.1MPa，60℃下真空蒸馏2h，得到产物油酸二乙醇酰胺；
（2）环氧化反应：将步骤（1）所得的产物油酸二乙醇酰胺及催化剂强酸型阳离子交换树脂加入到反应器中，加热并搅拌进行反应，然后称取乙酸和过氧化氢，混合后缓慢逐滴加入反应体系。加热温度为60℃，反应时间为6h；过氧化氢溶液质量分数为50%，油酸甲酯、乙酸和过氧化氢的摩尔比为1：0.75：3，催化剂的质量为总质量的15%，反应结束后用去离子水洗至中性，之后在-0.1MPa、60℃条件下真空蒸馏2h，得到环氧油酸二乙醇酰胺；
（3）开环反应：将步骤（2）所得的产物环氧油酸二乙醇酰胺，磷酸二丁酯及催化剂氟硼酸加入到反应器中，其中环氧油酸二乙醇酰胺和磷酸二丁酯的摩尔比为1：3，催化剂的质量为总质量的0.3%，将上述原料混合加热到100℃，持续反应3h，反应结束后，用质量分数为25%的氢氧化钠溶液滴定至中性后用去离子水洗涤，之后在-0.1MPa、60℃条件下真空蒸馏2h即得到最终产物含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇。
应用实施例1
称取3.5g聚丁二醇及0.5g上述实施例1产物阻燃多元醇于配有搅拌子的100mL圆底烧瓶中，并量取乙酸乙酯20 mL加入其中，搅拌溶解，称取1.4g IPDI加入到烧瓶中，滴加100μL催化剂辛酸亚锡。装好冷凝管，将烧瓶转移到预热好的80℃油浴锅内，持续回流搅拌4h。停止反应，用滴管将溶液均匀涂滴到聚四氟乙烯模板中，常温固化24h，挥发除去大部分溶剂后，放置于60℃烘箱继续固化48h，得到聚氨酯薄膜PU-1。
应用实施例2
称取3.0 g聚丁二醇及1.0g上述实施例1产物阻燃多元醇于配有搅拌子的100 mL圆底烧瓶中，并量取乙酸乙酯20 mL加入其中，搅拌溶解，称取1.4g IPDI加入到烧瓶中，滴加100μL催化剂辛酸亚锡。装好冷凝管，将烧瓶转移到预热好的80℃油浴锅内，持续回流搅拌4 h。停止反应，用滴管将溶液均匀涂滴到聚四氟乙烯模板中，常温固化24h，挥发除去大部分溶剂后，放置于60℃烘箱继续固化48 h，得到聚氨酯薄膜PU-2。
应用实施例3
称取2.5 g聚丁二醇及1.5g上述实施例1产物阻燃多元醇于配有搅拌子的100 mL圆底烧瓶中，并量取乙酸乙酯20 mL加入其中，搅拌溶解，称取1.4gIPDI加入到烧瓶中，滴加100 μL催化剂辛酸亚锡。装好冷凝管，将烧瓶转移到预热好的80℃油浴锅内，持续回流搅拌4 h。停止反应，用滴管将溶液均匀涂滴到聚四氟乙烯模板中，常温固化24h，挥发除去大部分溶剂后，放置于60℃烘箱继续固化48 h，得到聚氨酯薄膜PU-3。
对上述三个样品进行拉伸性能分析，结果如图3所示，随着阻燃多元醇含量的增加，聚氨酯薄膜的拉伸强度逐渐增大，表明该阻燃多元醇可以提高了材料的交联密度，促使聚氨酯薄膜的机械性能增强。
对上述三个样品进行热重分析，结果如图4所示，三种聚氨酯薄膜均在200℃左右开始失重，但从开始失重，到失重10%、50%以及最大失重率温度都随着聚氨酯含量的增加越来越缓慢，因此说明随着阻燃多元醇含量的增加，聚氨酯薄膜的热稳定性越来越好。

Claims (7)

1.构建含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的方法，其特征是：使用油酸甲酯、二乙醇胺、过氧化氢和磷酸二丁酯为原料，通过酰胺化、环氧化、开环三步反应得到该阻燃多元醇；结构式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
；
具体步骤如下：
（1）酰胺化反应：在反应器中加入油酸甲酯和催化剂1氢氧化钾后通入氮气，加热反应；待温度升至一定温度时加入稍过量的二乙醇胺，再升高温度继续反应；反应完成后，用饱和硫酸钠溶液洗涤至中性后旋蒸即得到油酸二乙醇酰胺；
（2）环氧化反应：将步骤（1）所得的产物油酸二乙醇酰胺及催化剂2强酸型阳离子交换树脂加入反应器中，加热并搅拌进行反应，然后称取甲酸或乙酸和过氧化氢，混合后缓慢逐滴加入反应体系；反应结束后，用去离子水洗至中性，再真空蒸馏除去残留的水，即得到环氧油酸二乙醇酰胺；
（3）开环反应：将步骤（2）产物环氧油酸二乙醇酰胺，磷酸二丁酯及催化剂3氟硼酸加入反应器，加热并搅拌进行反应，反应结束后，用氢氧化钠溶液滴定至中性，真空旋蒸后即得到最终产物含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇。
2.根据权利要求1所述构建含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的方法，其特征是：步骤（1）酰胺化反应中，原料油酸甲酯：二乙醇胺的摩尔比为1:1.1～1.3；升温前通氮气时间为5～30min，催化剂1的质量为原料总质量的0.1%～0.5%，加热至100～130℃时加入催化剂1，再升高温度至120～160℃，继续反应3～6h。
3.根据权利要求1所述构建含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的方法，其特征是：步骤（2）的环氧化反应中，过氧化氢溶液质量分数为30%～50%，油酸二乙醇胺、甲酸/乙酸和过氧化氢的摩尔比为1：0.25～0.75：1～3，催化剂2的质量为反应液总质量的5%～15%；加热反应时，温度为40～80℃，反应时间为4～8h。
4.根据权利要求1所述构建含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的方法，其特征是：步骤（2）中，真空蒸馏时真空度为-0.1MPa，在60～80℃蒸馏0.5～2h。
5.根据权利要求1所述构建含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的方法，其特征是：步骤（3）开环反应中，环氧油酸二乙醇酰胺和磷酸二丁酯的摩尔比为1：1～3，催化剂的添加量为原料总质量的0.1%～0.3%；将上述原料混合加热到80～110℃，持续反应3～6h，反应结束后加入质量分数为15%～25%的氢氧化钠溶液滴定至中性。
6.根据权利要求1所述构建含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的方法，其特征是：步骤（3）中，真空蒸馏中其真空度为-0.1MPa，在60～80℃蒸馏0.5～2h。
7.权利要求1所述方法制备的含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的应用，其特征是：将所述含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇
Figure DEST_PATH_IMAGE003
与异氰酸酯反应，替代石油类多元醇应用于阻燃聚氨酯材料的合成。
CN202010919772.0A 2020-09-04 2020-09-04 构建含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的方法及其应用 Active CN112209963B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010919772.0A CN112209963B (zh) 2020-09-04 2020-09-04 构建含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的方法及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010919772.0A CN112209963B (zh) 2020-09-04 2020-09-04 构建含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的方法及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112209963A CN112209963A (zh) 2021-01-12
CN112209963B true CN112209963B (zh) 2021-11-12

Family

ID=74049051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010919772.0A Active CN112209963B (zh) 2020-09-04 2020-09-04 构建含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的方法及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112209963B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3849454A (en) * 1971-08-31 1974-11-19 Us Agriculture N-substituted fatty acid amide lubricants
US4375419A (en) * 1981-05-14 1983-03-01 Mobil Oil Corporation Nitrogen-containing products of phosphosulfurized amides and lubricants containing same
CN101343347A (zh) * 2008-09-02 2009-01-14 北京市丰信德科技发展有限公司 植物油合成高固含量聚合物多元醇大分子单体的方法及其应用
CN103320211A (zh) * 2013-07-10 2013-09-25 合肥工业大学 一种通过改性植物油制备聚醚润滑油的方法
CN106397475A (zh) * 2016-08-18 2017-02-15 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 一种植物油基多元醇及其制备方法和应用
CN109180904A (zh) * 2018-08-31 2019-01-11 华南农业大学 一种桐油基阳离子型水性聚氨酯乳液及其制备方法和应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3849454A (en) * 1971-08-31 1974-11-19 Us Agriculture N-substituted fatty acid amide lubricants
US4375419A (en) * 1981-05-14 1983-03-01 Mobil Oil Corporation Nitrogen-containing products of phosphosulfurized amides and lubricants containing same
CN101343347A (zh) * 2008-09-02 2009-01-14 北京市丰信德科技发展有限公司 植物油合成高固含量聚合物多元醇大分子单体的方法及其应用
CN103320211A (zh) * 2013-07-10 2013-09-25 合肥工业大学 一种通过改性植物油制备聚醚润滑油的方法
CN106397475A (zh) * 2016-08-18 2017-02-15 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 一种植物油基多元醇及其制备方法和应用
CN109180904A (zh) * 2018-08-31 2019-01-11 华南农业大学 一种桐油基阳离子型水性聚氨酯乳液及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Renewable atom-e fficient polyesters and thermosetting resins derived from high oleic soybean oil;Shichao Xu et al;《Green Chem.》;20181231;第20卷;第1106-1113页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112209963A (zh) 2021-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Preparation and characterization of bio-polyol and bio-based flexible polyurethane foams from fast pyrolysis of wheat straw
CN110128611B (zh) 低温固化生物基苯并噁嗪树脂及其制备方法
CN108774259B (zh) 一种二苯基硅二醇改性桐油基多元醇及其制备方法和应用
Sakulsaknimitr et al. Structure and thermal properties of polyurethanes synthesized from cardanol diol
CN112209963B (zh) 构建含氮/磷植物油基分子结构阻燃多元醇的方法及其应用
CN107151520A (zh) 一种桐油基水性聚氨酯涂料及其制备方法
CN111718314B (zh) 一种植物油基耐寒增塑剂的制备方法及其应用
CN108948067B (zh) 一种含硅阻燃型桐油基多元醇及其制备方法和应用
CN108299341A (zh) 一种蓖麻油基环氧树脂及其制备方法
CN114085246A (zh) 一种生物基含磷阻燃剂及其制备方法和应用
US10590152B2 (en) Pinene-based flame retardant compounds
CN115785370A (zh) 一种生物基阻燃聚氨酯及其制备方法
KR101631606B1 (ko) 에폭시화된 식물성 오일로부터 바이오폴리올의 제조방법
CN110526943B (zh) 一种高磷含量耐水解阻燃剂及其制备方法
CN112194784A (zh) 一种淀粉基阻燃聚醚多元醇的制备方法
KR101292675B1 (ko) 바이오매스 유래 불포화 폴리에스테르의 제조방법
CN109293870A (zh) 一种纤维素基聚氨酯硬泡及其制备方法
Zhang et al. The synthesis and flame retardance of a high phosphorus-containing unsaturated polyester resin
CN113788823B (zh) 一种基于香草醛的生物基环氧树脂及其制备方法
CN113248691B (zh) 一种联噻吩线性有机共轭聚合物及其制备方法和应用
CN106957229B (zh) 一种桐油多元醇及其制备方法
CN108727515A (zh) 植物油酸-壳聚糖基多元醇、以自由基光引发剂催化制备该多元醇的方法
US20190309113A1 (en) Flame-retardant bismaleimide resin and preparation method thereof
CN113929968A (zh) 一种白藜芦醇基阻燃剂及其制备方法与应用
CN112480273A (zh) 一种植物油改性乙基纤维素及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant