CN113354680A - 一种生物基反应型阻燃剂、阻燃水性聚氨酯乳液及制备方法 - Google Patents
一种生物基反应型阻燃剂、阻燃水性聚氨酯乳液及制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及阻燃材料技术领域，具体公开一种生物基反应型阻燃剂、阻燃水性聚氨酯乳液及制备方法。所述生物基反应型阻燃剂是由摩尔比为0.3‑2:1:2‑8的2,2‑二羟甲基丙酸、植酸和含氮化合物反应制备得到，其贮存稳定性好，成炭率高，阻燃性能稳定。将其作为硬段阻燃扩链剂对水性聚氨酯进行化学改性，可使水性聚氨酯具有良好的阻燃性和耐热性，得到力学性能和阻燃性能俱佳的生物基阻燃聚氨酯材料，极限氧指数可达29.5％，UL‑94燃烧等级可达v‑0级，残炭率可达15％，拉伸强度可达到13MPa以上；且原料来源及制备工艺绿色环保，符合“碳中和”的发展趋势以及持续化发展的要求，具有较高的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及阻燃材料技术领域，尤其涉及一种生物基反应型阻燃剂、阻燃水性聚氨酯乳液及制备方法。
背景技术
随着人们环保意识的增强，绿色环保型的生物基阻燃剂得到了广泛的关注。采用自然界存在的生物基材料作为阻燃剂符合绿色环保战略的要求，也是实现材料可持续发展的必然途径。目前常用的可作为生物基阻燃剂的材料有淀粉、壳聚糖、纤维素及半纤维素、环糊精、植酸等，但是，天然的生物基原料具有耐热性差、阻燃效率低等诸多缺点，阻碍了其在阻燃剂领域的应用。
由于植酸的高磷含量(28wt％)，使其可用于制备阻燃性能优异的含磷阻燃剂。因此，近年来，植酸吸引了众多阻燃剂领域科研工作者的关注，国内外很多研究者以植酸为基体材料进行化学改性，以制备高效阻燃的生物基阻燃剂。有报道，以植酸和鸟苷为原料合成了一种新型的生物基阻燃剂PA-GU，当PA-GU的添加量为10wt％时，复合材料的燃烧等级达到V-2级，极限氧燃指数(LOI)提高到10％。还有报道，采用壳聚糖和质酸铵以逐层沉积的方法在棉织物表面制备了一种全生物基涂层，经处理后的棉织物在垂直燃烧试验中自灭，织物的防火安全性得到明显提高。目前国内外对生物基阻燃剂的研究取得了一定的成果，在一定程度上提高了生物基阻燃剂的阻燃性能，但是，仍然存在与基材相容性差，制备工艺复杂，成本高，阻燃效果也有待进一步提高的问题。
发明内容
针对现有技术中生物基阻燃剂与基材相容性差、制备工艺复杂以及阻燃性有待进一步提高的问题，本发明提供一种生物基反应型阻燃剂、阻燃水性聚氨酯乳液及制备方法。本发明通过以植酸、含氮化合物和2,2-二羟甲基丙酸为原料，合成了生物基反应型氮磷协效阻燃剂，其可用于化学阻燃改性水性聚氨酯，显著提高水性聚氨酯的阻燃性能。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种生物基反应型阻燃剂，其原料包括摩尔比为0.3-2:1:2-8的2,2-二羟甲基丙酸、植酸和含氮化合物。
相对于现有技术，本发明提供的生物基反应型阻燃剂，选择植酸作为基材，通过2,2-二羟基丙酸、植酸与三聚氰胺反应制备得到二羟甲基丙酸三聚氰胺植酸盐，其贮存稳定性好，成炭率高，阻燃性能稳定；同时，其分子结构中含有1个-COO-和2个-OH，具有较高的反应活性，是一种反应型阻燃剂，可作为阻燃改性剂对水性聚氨酯进行硬段阻燃扩链改性，显著提高水性聚氨酯的阻燃性能；同时，阻燃剂的原料来自于植物，符合“碳中和”的发展趋势，具有广阔的发展前景。
优选的，所述含氮化合物为三聚氰胺或尿素。
优选的，所述2,2-二羟甲基丙酸、植酸和含氮化合物的摩尔比为0.5-1.5:1:6-8。
进一步优选的，所述2,2-二羟甲基丙酸、植酸和含氮化合物的摩尔比为1:1:7。
优选的摩尔比有利于使各组分充分反应，提高二羟甲基丙酸三聚氰胺植酸盐的收率。
优选的，所述生物基反应型阻燃剂的制备方法包括如下步骤：
步骤一、按照设计配比称取各组分，将称取的2,2-二羟甲基丙酸、植酸和含氮化合物分别加入去离子水中，得2,2-二羟甲基丙酸分散液、植酸分散液和含氮化合物分散液；
步骤二、于75-85℃搅拌条件下，将所述2,2-二羟甲基丙酸分散液滴加至含氮化合物分散液中，反应2-4h，然后滴加植酸分散液，继续反应3-5h，得所述生物基反应型阻燃剂。
可选的，步骤一中，所述2,2-二羟甲基丙酸、植酸和含氮化合物与去离子水的质量比均为1:7-110。具体去离子水的用量可根据实验进行调整，以不影响实验的进行为准。
本发明提供的生物基反应型阻燃剂的制备方法，原料来源广泛、绿色环保，且廉价易得，制备步骤简单，便于规模化生产，具有较高的推广应用价值。
本发明还提供了上述任一项所述的生物基反应型阻燃剂在制备阻燃水性聚氨酯乳液中的应用。
本发明还提供了一种阻燃水性聚氨酯乳液，包括如下重量份数的原料组分：上述任一项所述的生物基反应型阻燃剂7-11份，二异氰酸酯25-32份，聚醚二元醇52-58份，亲水扩链剂6-8份，中和剂3-5份和去离子水280-320份。
相对于现有技术，本发明提供的阻燃水性聚氨酯乳液，通过以上述制备的生物基反应型阻燃剂作为氮磷协效阻燃剂，对聚氨酯的硬段进行阻燃改性，得到硬段阻燃的本质阻燃水性聚氨酯乳液，使水性聚氨酯具有优异的本质阻燃属性，且本发明制备的生物基反应型阻燃剂对水性聚氨酯的力学性能影响较小，能使得水性聚氨酯乳液成膜后的力学性能和阻燃性能达到平衡。本发明提供的阻燃改性后的水性聚氨酯的极限氧指数可达29.5％，UL-94燃烧等级可达v-0级，残炭率可达15％，拉伸强度可达到13MPa以上。且本发明提供的阻燃水性聚氨酯乳液中不含有卤素，在燃烧时不会产生有毒和腐蚀性气体，减少了对环境、人体、建筑物等的危害，绿色环保。
优选的，所述阻燃水性聚氨酯乳液包括如下重量份数的原料组分：上述任一项所述的生物基反应型阻燃剂10-15份，二异氰酸酯25-35份，聚醚二元醇52-60份，亲水扩链剂5-9份，中和剂3-4份和去离子水290-310份。
进一步优选的，所述阻燃水性聚氨酯乳液包括如下重量份数的原料组分：上述任一项所述的生物基反应型阻燃剂11份，二异氰酸酯29份，聚醚二元醇55份，亲水扩链剂8份，中和剂4份和去离子水300份。
本发明制备的生物基反应型阻燃剂的分子中同时含有磷、氮元素，并且含量较高，这两种阻燃元素能够同时在气相和凝聚相中发挥阻燃作用，将其作为硬段阻燃扩链剂对水性聚氨酯进行化学改性，可使水性聚氨酯具有良好的阻燃性和耐热性，得到力学性能和阻燃性能俱佳的生物基阻燃聚氨酯材料，且相较于添加型阻燃水性聚氨酯，显著提高了阻燃稳定性和阻燃效率，在使用过程中可保持性能稳定。
优选的，所述聚醚二元醇为聚丙二醇。
本发明中所述聚醚二元醇可以为含两个羟基的聚醚化合物或聚酯化合物，优选为聚丙二醇或聚乙二醇，更优选为聚丙二醇。
优选的，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
本发明中所述二异氰酸酯可为甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、2,6-二异氰酸酯己酸甲酯(LDI)、4,4'-亚甲基-二环己基二异氰酸醋(H12MDI)、苯二甲撑二异氰酸酯(XDI)或1,12-十二烷基二异氰酸酯(C12DDI)等常见的二异氰酸酯。优选为甲苯二异氰酸酯。
优选的，所述亲水扩链剂为2,2-二羟甲基丙酸。
本发明中所述亲水扩链剂可以为本领域中常规的含羧基结构的二元醇或含磺酸结构的二元醇，优选为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸或1,4-丁二醇，更优选为2,2-二羟甲基丙酸。
优选的，所述中和剂为三乙胺。
本发明还提供了一种阻燃水性聚氨酯乳液的制备方法，所述制备方法至少包括以下步骤：
步骤a，按照设计配比称取各组分，将称取的二异氰酸酯、聚醚二元醇和亲水扩链剂混合均匀，惰性气氛下，于70-85℃反应2-4h，得聚氨酯预聚体；
步骤b，向所述聚氨酯预聚体中加入称取的生物基反应型阻燃剂，于75-85℃反应3-5h，然后降温至30-50℃，加入中和剂，反应5-10min，得阻燃改性聚氨酯；
步骤c，将所述阻燃改性聚氨酯于搅拌条件下加入0-10℃的水中，乳化5-15min，得阻燃水性聚氨酯乳液。
可选的，步骤a中，聚醚二元醇在使用之前进行真空加热除水处理。
优选的，步骤b中在反应过程中加入有机溶剂调节体系的粘度，以保证反应的顺利进行，优选的所述有机溶剂为丙酮、乙酸乙酯或丁酮，更优选为丁酮。
优选的，步骤c中，在乳化5-10min后，还包括旋蒸脱除上述有机溶剂。
优选的，步骤c中，搅拌速度为1600-2500r/min。
本发明中所述惰性气氛由惰性气体提供，惰性气体可以为本领域常规的任何一种惰性气体，比如，氮气、氦气或氩气等，优选为氮气。
上述制备方法简单易行，便于实现大规模工业化生产。
本发明提供的生物基反应型阻燃剂和阻燃水性聚氨酯乳液，原料来源绿色环保，符合“碳中和”的发展趋势以及持续化发展的要求，且制备的生物基反应型阻燃剂的贮存稳定性好，成炭率高，阻燃性能稳定，由其作为硬段扩链脸改性制备的水性聚氨酯成膜后的力学性能、阻燃性能俱佳，且具有较高的阻燃稳定性，制备方法简单，成本低，便于实现工业化生产，具有较高的推广应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例4制备的生物基反应型阻燃剂(PAMAD-5)的红外光谱图；
图2为本发明实施例1-4制备的阻燃水性聚氨酯(PWPU)的红外光谱图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
1.制备生物基反应型阻燃剂(PAMAD-1):
将0.55g二羟甲基丙酸(DMPA)、7.95g植酸(PA)和3.1g三聚氰胺(MA)分别加入60mL去离子水中，得2,2-二羟甲基丙酸分散液、植酸分散液和含氮化合物分散液；
于100r/min的搅拌速度、75℃条件下，将2,2-二羟甲基丙酸分散液滴加至三聚氰胺分散液中，反应4h，然后将植酸分散液缓慢滴加至反应体系中，全部滴加完毕后，继续反应5h，抽滤，洗涤，用鼓风烘箱干燥除去大部分水，再用真空干燥箱进行干燥，得生物基反应型阻燃剂PAMAD-1，产率74.7％，成炭率12.37％(温度480℃)。
产率/％＝m产物/(mDMPA+mPA+mMA)*100
2.制备阻燃水性聚氨酯乳液PWPU-1:
称取57.4g聚丙二醇(PPG1000)加入带有四氟搅拌桨的反应器中，120℃真空脱水1h，然后降温至75℃，通氮气，安装冷凝回流管，加入25.6g甲苯二异氰酸酯(TDI)和7g二羟甲基丙酸(DMPA)，以60r/min的搅拌速度搅拌反应4h，然后加入7g上述制备的PAMAD-1，于75℃继续搅拌反应5h，待体系NCO-含量接近理论值后降温至40℃，加入47mL丁酮稀释体系粘度，加入3.0g三乙胺中和10min，然后将反应体系缓慢倒入温度为0℃的280g冰水中，乳化8min，出料后旋蒸除去丁酮，得阻燃水性聚氨酯乳液PWPU-1，固含量26％。
实施例2
1.制备生物基反应型阻燃剂(PAMAD-2):
将1.6g二羟甲基丙酸(DMPA)、7.54g植酸(PA)和10.1g三聚氰胺(MA)分别加入60mL去离子水中，得2,2-二羟甲基丙酸分散液、植酸分散液和含氮化合物分散液；
于100r/min的搅拌速度、85℃条件下，将2,2-二羟甲基丙酸分散液滴加至三聚氰胺分散液中，反应2h，然后将植酸分散液缓慢滴加至反应体系中，全部滴加完毕后，继续反应3h，抽滤，洗涤，用鼓风烘箱干燥除去大部分水，再用真空干燥箱进行干燥，得生物基反应型阻燃剂PAMAD-2，产率81.27％，成炭率17.11％(温度480℃)。
2.制备阻燃水性聚氨酯乳液PWPU-2:
称取52.3g聚丙二醇(PPG1000)加入带有四氟搅拌桨的反应器中，120℃真空脱水1h，然后降温至85℃，通氮气，安装冷凝回流管，加入30.5g甲苯二异氰酸酯(TDI)和8g二羟甲基丙酸(DMPA)，以60r/min的搅拌速度搅拌反应2h，然后加入9g上述制备的PAMAD-2，于85℃继续搅拌反应3h，待体系NCO-含量接近理论值后降温至40℃，加入47mL丁酮稀释体系粘度，加入5.0g三乙胺中和10min，然后将反应体系缓慢倒入温度为0℃的300g冰水中，乳化8min，出料后旋蒸除去丁酮，得阻燃水性聚氨酯乳液PWPU-2，固含量26％。
实施例3
1.制备生物基反应型阻燃剂(PAMAD-3):
将2.6g二羟甲基丙酸(DMPA)、7.54g植酸(PA)和7.06g三聚氰胺(MA)分别加入60mL去离子水中，得2,2-二羟甲基丙酸分散液、植酸分散液和含氮化合物分散液；
于100r/min的搅拌速度、80℃条件下，将2,2-二羟甲基丙酸分散液滴加至三聚氰胺分散液中，反应3h，然后将植酸分散液缓慢滴加至反应体系中，全部滴加完毕后，继续反应4h，抽滤，洗涤，用鼓风烘箱干燥除去大部分水，再用真空干燥箱进行干燥，得生物基反应型阻燃剂PAMAD-3，产率80.7％，成炭率16.77％。
2.制备阻燃水性聚氨酯乳液PWPU-3:
称取56.2g聚丙二醇(PPG1000)加入带有四氟搅拌桨的反应器中，120℃真空脱水1h，然后降温至80℃，通氮气，安装冷凝回流管，加入31.8g甲苯二异氰酸酯(TDI)和6g二羟甲基丙酸(DMPA)，以60r/min的搅拌速度搅拌反应3h，然后加入9g上述制备的PAMAD-3，于80℃继续搅拌反应4h，待体系NCO-含量接近理论值后降温至40℃，加入47mL丁酮稀释体系粘度，加入4.0g三乙胺中和10min，然后将反应体系缓慢倒入温度为0℃的320g冰水中，乳化8min，出料后旋蒸除去丁酮，得阻燃水性聚氨酯乳液PWPU-3，固含量25％。
实施例4
1.制备生物基反应型阻燃剂(PAMAD-4):
将1.6g二羟甲基丙酸(DMPA)、7.54g植酸(PA)和10.1g三聚氰胺(MA)分别加入60mL去离子水中，得2,2-二羟甲基丙酸分散液、植酸分散液和含氮化合物分散液；
于100r/min的搅拌速度、80℃条件下，将2,2-二羟甲基丙酸分散液滴加至三聚氰胺分散液中，反应3h，然后将植酸分散液缓慢滴加至反应体系中，全部滴加完毕后，继续反应4h，抽滤，洗涤，用鼓风烘箱干燥除去大部分水，再用真空干燥箱进行干燥，得生物基反应型阻燃剂PAMAD-4，产率81.27％，成炭率17.11％(温度480℃)。
2.制备阻燃水性聚氨酯乳液PWPU-4:
称取55.2g聚丙二醇(PPG1000)加入带有四氟搅拌桨的反应器中，120℃真空脱水1h，然后降温至85℃，通氮气，安装冷凝回流管，加入29.48g甲苯二异氰酸酯(TDI)和8g二羟甲基丙酸(DMPA)，以60r/min的搅拌速度搅拌反应3h，然后加入11g上述制备的PAMAD-4，于85℃继续搅拌反应5h，待体系NCO-含量接近理论值后降温至40℃，加入47mL丁酮稀释体系粘度，加入4.0g三乙胺中和10min，然后将反应体系缓慢倒入温度为0℃的300g冰水中，乳化8min，出料后旋蒸除去丁酮，得阻燃水性聚氨酯乳液PWPU-4，固含量26％。
结构表征
图1为实施例4制备的PAMAD-5的红外光谱图，从图中可以看出，位于3431cm-1处和3372cm-1处的峰归属于-NH2基团，位于1676cm-1、1511cm-1、1333cm-1处的峰属于三嗪环上的-C＝N-键，位于1392cm-1、1169cm-1处的峰归属于三聚氰胺中C-N键的吸收峰。此外，2725cm-1、1177cm-1处的峰分别属于磷酸基团上的P-OH键、P＝O键，977cm-1处的峰为植酸六元环的变形振动峰，936cm-1处的特征吸收峰是植酸结构中的P-O键，在857cm-1处的峰属于植酸中的P-O-C中的P-O键，同时还可以看到位于3170cm-1处的峰是-NH3 +的特征峰，以及1062cm-1处的峰是磷酸根离子上的P＝O键。综上分析可知，二羟甲基丙酸、三聚氰胺和植酸发生了化学反应，并生成了新的产物PAMAD-5。
图2为实施例1-4制备的阻燃水性聚氨酯乳液成膜后的胶膜的红外光谱图，从图中可以看出，位于3286cm-1处的峰属于N-H键的吸收峰，2845cm-1处的峰属于有-CH3和-CH2基团；羰基-C＝O的伸缩振动峰出现在1728cm-1处；酯键-CO-O-C-的吸收峰在1219cm-1；-C-O-C-(醚键)的吸收峰在1248cm-1处。每个样品的红外图都有N-H键，说明样品中-NCO基团与-OH基团反生了化学反应。2280cm-1处的峰属于为-NCO基团的特征吸收峰，而PWPU-1、PWPU-2、PWPU-4中没有-NCO基团的吸收峰，说明其中的-NCO基团完全参与了反应。综上分析，证明了合成物质为目标产物PWPU。
性能检测
取实施例1-4制备的阻燃水性聚氨酯乳液50g，分别置于聚四氟乙烯板材(80mm×10mm×4mm)表面铺膜，自然晾干14天后，于90℃真空干燥箱中干燥4h，对干燥后的乳胶膜进行测试，具体测试结果如表1所示。
表1
注：1、WPU指实验室自制的、没有阻燃改性的普通水性聚氨酯乳液，制备过程如下：
称取72.7g聚丙二醇(PPG1000)加入带有四氟搅拌桨的反应器中，120℃真空脱水1h，然后降温至85℃，通氮气，安装冷凝回流管，加入51.85g甲苯二异氰酸酯(TDI)和8.4g二羟甲基丙酸(DMPA)，以60r/min的搅拌速度搅拌反应3h，然后加入7g的1,4-丁二醇，于85℃继续搅拌反应5h，待体系NCO-含量接近理论值后降温至40℃，加入60mL丁酮稀释体系粘度，加入5.6g三乙胺中和10min，然后将反应体系缓慢倒入温度为0℃的420g冰水中，乳化8min，出料后旋蒸除去丁酮，得水性聚氨酯乳液WPU。
2、各项性能测试方法
(1)氧指数(LOI)测试
用数显氧指数仪对TPU样品的阻燃性进行测试。根据GBT2406-2009标准将样品制备成80mm×10mm×4mm。取火焰在距顶端50mm处正好熄灭时的氧浓度为所测样品的氧浓度。根据氧浓度计算:
LOI＝OI+Kd (3-2)
其中，OI-氧浓度(％)；VO2-氧气体积；VN2-氮气体积。
LOI-极限氧指数(％)；K-系数；d-两个氧浓度差(％)。
(2)垂直燃烧测试(UL-94)
使用CZF-2垂直燃烧试验仪器(中国江宁分析仪器有限公司)对JZP改性的TPU样品进行测试。测试标准的依据是ASTM D380。TPU样品尺寸：130×130×3mm3。
(3)残炭率
通过热失重(TG)测试数据得到480℃下残炭率，使用示差量热扫描仪进行测试。N2氛围下，升温速率设置为10℃/min，温度范围为室温30-600℃。
(4)力学性能测试
采用日本岛津AGS-J型力学试验机对TPU样品的力学性能进行测试。按照GB13022-91标准《塑料薄膜拉伸性能试验方法》进行测试，测试时将拉伸速度设置为100mm/min。
(5)红外光谱(FTIR)
红外光谱(FTIR)测试，利用KBr压片法，采用Nicolet8700型傅里叶变换红外光谱仪测试。分辨率4cm-1，扫描范围4000cm-1～500cm-1。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种生物基反应型阻燃剂，其特征在于，其原料包括摩尔比为0.3-2:1:2-8的2,2-二羟甲基丙酸、植酸和含氮化合物。
2.如权利要求1所述的生物基反应型阻燃剂，其特征在于，所述含氮化合物为三聚氰胺或尿素。
3.如权利要求1所述的生物基反应型阻燃剂，其特征在于，所述2,2-二羟甲基丙酸、植酸和含氮化合物的摩尔比为1:1:7。
4.如权利要求1-3任一项所述的生物基反应型阻燃剂，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：
步骤一、按照设计配比称取各组分，将称取的2,2-二羟甲基丙酸、植酸和含氮化合物分别加入去离子水中，得2,2-二羟甲基丙酸分散液、植酸分散液和含氮化合物分散液；
步骤二、于75-85℃搅拌条件下，将所述2,2-二羟甲基丙酸分散液滴加至含氮化合物分散液中，反应2-4h，然后滴加植酸分散液，继续反应3-5h，得所述生物基反应型阻燃剂。
5.权利要求1-4任一项所述的生物基反应型阻燃剂在制备阻燃水性聚氨酯乳液中的应用。
6.一种阻燃水性聚氨酯乳液，其特征在于，包括如下重量份数的原料组分：权利要求1-4任一项所述的生物基反应型阻燃剂7-11份，二异氰酸酯25-32份，聚醚二元醇52-58份，亲水扩链剂6-8份，中和剂3-5份和去离子水280-320份。
7.如权利要求6所述的阻燃水性聚氨酯乳液，其特征在于，包括如下重量份数的原料组分：权利要求1-4任一项所述的生物基反应型阻燃剂11份，二异氰酸酯29份，聚醚二元醇55份，亲水扩链剂8份，中和剂4份和去离子水300份。
8.如权利要求6或7所述的阻燃水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述聚醚二元醇为聚丙二醇；和/或
所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
9.如权利要求6或7所述的阻燃水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述亲水扩链剂为2,2-二羟甲基丙酸；和/或
所述中和剂为三乙胺。
10.一种权利要求6-9任一项所述的阻燃水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，至少包括如下步骤：
步骤a，按照设计配比称取各组分，将称取的二异氰酸酯、聚醚二元醇和亲水扩链剂混合均匀，惰性气氛下，于70-85℃反应2-4h，得聚氨酯预聚体；
步骤b，向所述聚氨酯预聚体中加入称取的生物基反应型阻燃剂，于75-85℃反应3-5h，然后降温至30-50℃，加入中和剂，反应5-10min，得阻燃改性聚氨酯；
步骤c，将所述阻燃改性聚氨酯于搅拌条件下加入0-10℃的水中，乳化5-15min，得阻燃水性聚氨酯乳液。
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