CN115197158B - 一种稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物及其制备和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物，本发明还公开了稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物及其制备和应用。制备利用液化方法，将废弃水稻秸秆在聚乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇中，通过醇解，水解和缩合等混合改性，液化制成可降解聚醚多元醇，使其可用于制备高性能、高附加值的生物降解性聚氨酯材料；本发明的聚醚多元醇同时含有苯环和醚键，和市售聚醚多元醇具有较好的相容性，提高了组合料的储存稳定性。本发明的稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物，应用到阻燃型硬质聚氨酯泡沫中，降低了添加阻燃剂的成本，且阻燃基团存在于多元醇的分子结构中，具有抗迁移性能，制备的阻燃型聚氨酯泡沫具有较高的阻燃性和阻燃的持久性。

Description

一种稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物及其制备和应用
技术领域
本发明属于精细化工品合成及多元醇改性技术领域，具体涉及一种稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物及其制备和应用。
背景技术
聚氨酯分为聚酯多元醇和聚醚多元醇两大类，硬泡聚氨酯主要通过石油基聚醚多元醇与异氰酸酯的发泡反应制得，在农业冷链运输及建筑保温领域前景广阔。但石油资源日渐枯竭，并且石油基聚氨酯材料难以分解，可替代石油基聚氨酯材料的植物基聚氨酯材料亟待开发。与传统石油基聚氨酯材料相比，秸秆基聚氨酯材料具有成本低、性能佳、可降解等优势。将植物中的芳香酯键引入聚氨酯中，亦可在一定程度上提高聚氨酯的耐热性和阻燃性。然而，秸秆基聚氨酯材料的极限氧指数依然低于18％，属于极易燃烧，燃烧时还会产生大量烟雾，难以适用于防火等级较高的场景。因此，需对秸秆基聚氨酯进行改性，以提高其阻燃性能。目前秸秆基聚氨酯材料的阻燃主要通过添加阻燃剂实现，这种方法虽操作简单，但存在阻燃剂用量大、阻燃时效性不佳、烟密度较大等弊端，同时，阻燃剂的加入给多元醇组合料的稳定性、相容性及聚氨酯产品的力学性能带来了不利影响。
结构型阻燃，即在聚醚多元醇的分子链上引入阻燃基团得到阻燃型聚醚多元醇，之后通过发泡工艺，将阻燃基团带入聚氨酯分子结构中的阻燃剂改性方式。结构型阻燃可将阻燃基团稳定地接接在聚氨酯结构中，使聚氨酯材料自身含有阻燃成分，因而具有阻燃效率高、时效性佳、烟雾小、不影响聚氨酯的均匀性和强度等优点。目前，有关结构型阻燃聚氨酯泡沫的研究较少，主要以石油基聚氨酯的结构阻燃剂改性为主。公开号为CN106519157A的发明公开了一种结构型阻燃松香基多元醇及其在阻燃型硬质聚氨酯泡沫中的应用，利用环氧开环反应把阻燃磷酸酯基团引入到松香结构中，合成了结构型阻燃松香基多元醇，其多元醇结构中含有可调控的酯键和醚键，但是该发明制备过程复杂，且获得的阻燃性硬质聚氨酯泡沫氧指数最高只有27％，阻燃效果不好。
苯环结构具有较高的热稳定性，其热解产生的残炭热稳定性高，能够覆盖在阻燃基质表面，目前主要用于石油基聚氨酯的结构阻燃剂改性，在植物基聚醚多元醇中的引入还未有报道。
发明内容
发明目的：本发明的第一目的是提供一种稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物，和市售聚醚多元醇混溶性较好、不分层，且具有可降解性。
本发明的第二目的是提供上述稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物的制备方法。
本发明的第三目的是提供一种稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物及其制备在硬质聚氨酯泡沫中的应用。
技术方案：本发明提供的稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物，由如下结构式构成：
所述稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物为包括n＝4～10整数值的聚合物，
优选的，所述稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物通过将稻秆基聚醚多元醇、三聚氰胺、苯甲醛反应制备而成。
本发明还提供了一种制备稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物的方法，包括如下步骤：
(1)在第一反应容器中放入聚乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇加热至120～130℃，加入4～6％的浓硫酸，再匀速升温至150～155℃；
(2)在步骤(1)所述的反应物中加入水稻秸秆粉末60～120g，反应55～60分钟；降温30～35℃，再反应10～30分钟，冷却至室温，即得稻秆基聚醚多元醇；
(3)在第二反应容器中放入步骤(2)所述的稻秆基聚醚多元醇，升温至50～55℃，再加入三聚氰胺，搅拌15～25分钟；
(4)在步骤(3)所述的反应物中缓慢滴加苯甲醛，反应4～5h即得。
优选的，所述聚乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇、水稻秸秆粉末质量份数比为1:0.3:0.11:0.3～0.6；所述稻秆基聚醚多元醇、苯甲醛、三聚氰胺质量份数比为1：0.8～0.9：1～1.2。
本发明还提供了一种稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物在硬质聚氨酯泡沫中的应用，包括如下步骤：
(1)把上述稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物和聚醚多元醇4110混合配制成组合多元醇，
(2)将步骤(1)所述的组合多元醇与助剂搅拌混合均匀，然后与异氰酸酯混合并搅拌40s，异氰酸酯指数(NCO/OH)为1.4。
(3)将步骤(2)所得到的混合物倒入模具，熟化24h即得硬质聚氨酯泡沫。
优选的，所述助剂包括泡沫稳定剂、催化剂和发泡剂，所述催化剂质量份为0.4份，包括胺类催化剂和锡类催化剂，两者质量份数比为0.1～0.2:0.2～0.3；所述泡沫稳定剂质量份为10份，所述发泡剂质量份为2.5份。
优选的，所述胺类催化剂为五甲基二亚乙基三胺，所述锡类催化剂为二丁基二月桂酸锡，所述泡沫稳定剂为水溶性硅油BY6980，所述发泡剂为水。
优选的，所述稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物质量份为20～60份，所述聚醚多元醇4110质量份为40～100份。
优选的，所述异氰酸酯质量份为150～220份，所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯(PAPI)。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：(1)利用液化方法，将废弃水稻秸秆在丙三醇、聚乙二醇和一缩二乙二醇等液化试剂中，通过醇解，水解和缩合等混合改性，液化制成可降解聚醚多元醇，使其可用于制备高性能、高附加值的可降解聚氨酯材料。(2)利用曼尼希反应将苯甲醛中的苯环结构和三聚氰胺中的含氮阻燃基团引入到聚醚多元醇的结构中，合成的稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物同时含有苯环和醚键，和市售聚醚多元醇具有较好的相容性，提高了组合料的储存稳定性。(3)应用到阻燃型硬质聚氨酯泡沫中，降低了添加阻燃剂的成本，且阻燃基团存在于多元醇的分子结构中，具有抗迁移性能，制备的阻燃型聚氨酯泡沫具有较高的阻燃性和阻燃的持久性，氧指数可达到26.8～28.1％。
附图说明
图1为稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物结构示意图；
图2为结构型阻燃稻秆基聚醚多元醇的红外光谱图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物的具体制备方法和应用方法包括如下步骤：
(1)制备稻秆基聚醚多元醇：在第一反应容器中放入聚乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇加温至120℃，加入6％的浓硫酸，继续继续匀速升温至150℃，加入水稻秸秆粉末120g，反应60分钟；降温至120℃，反应10分钟，冷却至室温，即得稻秆基聚醚多元醇。聚乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇、水稻秸秆粉末质量份数比为1:0.3:0.11:0.6；
(2)制备稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物：在第二反应容器中放入制备好的稻秆基聚醚多元醇，升温至55℃；加入三聚氰胺，搅拌25分钟；缓慢滴加苯甲醛，反应5h，即得结构型阻燃稻秆基聚醚多元醇，稻秆基聚醚多元醇、苯甲醛、三聚氰胺质量份数比为1:0.8:1。其性能指标如下：羟值为418mgKOH/g，粘度16600mPa·s(25℃)。
对反应产物稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物进行红外表征，如图1所示，在3534cm-1处出现了强吸收峰，为O-H和N-H的重叠伸缩振动吸收峰，在1721cm-1处出现的特征峰，为C＝O的伸缩振动，在1687cm-1处为C＝N的伸缩振动吸收峰，在747cm-1处出现了苯基的特征峰。结果表明苯环结构和三聚氰胺的含氮阻燃结构被成功引入到稻秆基聚醚多元醇中。
(4)在硬质聚氨酯泡沫中的应用：根据表1所示的配方，把60质量份稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物、40质量份市售多元醇4110与助剂搅拌混合均匀。上述助剂为泡沫稳定剂、催化剂和发泡剂，催化剂质量份为0.4，包括胺类催化剂五甲基二亚乙基三胺0.1质量份和锡类催化剂二丁基二月桂酸锡0.3质量份，泡沫稳定剂水溶性硅油BY6980质量份为10份，发泡剂水为2.5质量份。再与220质量份异氰酸酯PAPI混合搅拌15s，转速2500r/min，倒入模具中，熟化48h。
实施例2
稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物的具体制备方法和应用方法包括如下步骤：
(1)制备稻秆基聚醚多元醇：在第一反应容器中放入聚乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇加温至125℃，加入5％的浓硫酸，继续匀速升温至155℃，加入水稻秸秆粉末100g，反应60分钟；降温至120℃，反应20分钟，冷却至室温，即得稻秆基聚醚多元醇，聚乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇、水稻秸秆粉末质量份数比为1:0.3:0.11:0.5；
(2)制备稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物：在第二反应容器中放入制备好的稻秆基聚醚多元醇，升温至55℃；加入三聚氰胺，搅拌25分钟；缓慢滴加苯甲醛，反应5h，即得结构型阻燃稻秆基聚醚多元醇，稻秆基聚醚多元醇、苯甲醛、三聚氰胺质量份数比1:0.8:1。其性能指标如下：羟值为160mgKOH/g，粘度16700mPa·s(25℃)。
(3)在硬质聚氨酯泡沫中的应用：根据表1所示的配方，把50质量份稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物、50质量份市售多元醇4110与助剂搅拌混合均匀。上述助剂为泡沫稳定剂、催化剂和发泡剂，催化剂质量份为0.4，包括胺类催化剂五甲基二亚乙基三胺0.15质量份和锡类催化剂二丁基二月桂酸锡0.25质量份，泡沫稳定剂水溶性硅油BY6980质量份为15份，发泡剂水为2质量份。再与180质量份异氰酸酯PAPI混合搅拌15s，转速2500r/min，倒入模具中，熟化48h。
实施例3
稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物的具体制备方法和应用方法包括如下步骤：
(1)制备稻秆基聚醚多元醇：在第一反应容器中放入聚乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇加温至130℃，加入4％的浓硫酸，继续匀速升温至150℃；加入水稻秸秆粉末60g，反应60分钟；降温至120℃，反应30分钟，冷却至室温，即得稻秆基聚醚多元醇。聚乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇、水稻秸秆粉末质量份数比为1:0.3:0.11:0.3；
(2)制备稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物：在第二反应容器中放入制备好的稻秆基聚醚多元醇，升温至55℃；加入三聚氰胺，搅拌25分钟；缓慢滴加苯甲醛，反应5h，即得结构型阻燃稻秆基聚醚多元醇。稻秆基聚醚多元醇、苯甲醛、三聚氰胺质量份数比为1:0.8:1。其性能指标如下：羟值为175mgKOH/g，粘度10300mPa·s(25℃)。
(3)在硬质聚氨酯泡沫中的应用方法：根据表1所示的配方，把40质量份稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物、60质量份市售多元醇4110与助剂搅拌混合均匀。上述助剂为泡沫稳定剂、催化剂和发泡剂，催化剂质量份为0.4，包括胺类催化剂五甲基二亚乙基三胺0.2质量份和锡类催化剂二丁基二月桂酸锡0.2质量份，泡沫稳定剂水溶性硅油BY6980质量份为20份，发泡剂水为3质量份。再与150质量份异氰酸酯PAPI混合搅拌15s，转速2500r/min，倒入模具中，熟化48h。
实施例4
稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物的具体制备方法和应用方法包括如下步骤：
(1)制备稻秆基聚醚多元醇：在第一反应容器中放入聚乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇加温至120℃，加入6％的浓硫酸，继续匀速升温至150℃，加入水稻秸秆粉末120g，反应60分钟；降温至120℃，反应10分钟，冷却至室温，即得稻秆基聚醚多元醇，聚乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇、水稻秸秆粉末质量份数比为1:0.3:0.11:0.6；
(2)制备稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物：在第二反应容器中放入制备好的稻秆基聚醚多元醇，升温至50℃；加入三聚氰胺，搅拌15分钟；缓慢滴加苯甲醛，反应4h，即得结构型阻燃稻秆基聚醚多元醇，稻秆基聚醚多元醇、苯甲醛、三聚氰胺质量份数比为1:0.9:1.2。其性能指标如下：羟值为326mgKOH/g，粘度21400mPa·s(25℃)。
(3)在硬质聚氨酯泡沫中的应用方法：根据表1所示的配方，把40质量份稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物、60质量份市售多元醇4110与助剂搅拌混合均匀。上述助剂为泡沫稳定剂、催化剂和发泡剂，催化剂质量份为0.4，包括胺类催化剂五甲基二亚乙基三胺0.1质量份和锡类催化剂二丁基二月桂酸锡0.3质量份，泡沫稳定剂水溶性硅油BY6980质量份为10份，发泡剂水为2.5质量份。再与220质量份异氰酸酯PAPI混合搅拌15s，转速2500r/min，倒入模具中，熟化48h。
实施例5
稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物的具体制备方法和应用方法包括如下步骤：
(1)制备稻秆基聚醚多元醇：在第一反应容器中放入聚乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇加温至120℃，加入6％的浓硫酸，继续匀速升温至150℃，加入水稻秸秆粉末120g，反应60分钟；降温至120℃，反应10分钟，冷却至室温，即得稻秆基聚醚多元醇。聚乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇、水稻秸秆粉末质量份数比为1:0.3:0.11:0.6；
(2)制备稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物：在第二反应容器中放入制备好的稻秆基聚醚多元醇，升温至55℃；加入三聚氰胺，搅拌25分钟；缓慢滴加苯甲醛，反应5h，即得结构型阻燃稻秆基聚醚多元醇，稻秆基聚醚多元醇、苯甲醛、三聚氰胺质量份数比为1:0.8:1。其性能指标如下：羟值为418mgKOH/g，粘度16600mPa·s(25℃)。
(3)在硬质聚氨酯泡沫中的应用方法：根据表1所示的配方，把20质量份稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物、80质量份市售多元醇4110与助剂搅拌混合均匀。上述助剂为泡沫稳定剂、催化剂和发泡剂，催化剂质量份为0.4，包括胺类催化剂五甲基二亚乙基三胺0.1质量份和锡类催化剂二丁基二月桂酸锡0.3质量份，泡沫稳定剂水溶性硅油BY6980质量份为10份，发泡剂水为2.5质量份。再与220质量份异氰酸酯PAPI混合搅拌15s，转速2500r/min，倒入模具中，熟化48h。
表1结构型阻燃稻秆基硬质聚氨酯泡沫的配方(质量份数)
表2结构型阻燃稻秆基硬质聚氨酯泡沫的产品性能(测试方法参照国家标准)
各项分析测试结果表明：利用曼尼希反应将苯甲醛中的苯环结构和三聚氰胺中的含氮阻燃基团引入到聚醚多元醇的结构中，合成了稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物，降低了添加阻燃剂的成本，且阻燃基团存在于多元醇的分子结构中，具有抗迁移性能，用其制备的阻燃型聚氨酯泡沫，氧指数可达到26.8～28.1％，具有阻燃效率高、时效性佳、烟雾小、不影响聚氨酯的均匀性和强度等优点，在建筑保温、管道运输等一些特殊的场合具有广泛的应用前景。

Claims (8)

1.一种稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇，其特征在于，所述的稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇的制备方法包括如下步骤：
（1）在第一反应容器中放入聚乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇加热至120~130℃，加入4~6%的浓硫酸，再匀速升温至150~155℃得到反应产物；
（2）在步骤（1）所述的反应产物中加入水稻秸秆粉末，反应55~60分钟；降温至120℃，再反应10~30分钟，冷却至室温，即得稻秆基聚醚多元醇；
（3）在第二反应容器中放入步骤（2）所述的稻秆基聚醚多元醇，升温至50~55℃，再加入三聚氰胺，搅拌15~25分钟得到反应物；
（4）在步骤（3）所述的反应物中缓慢滴加苯甲醛，反应4~5h即得；
所述聚乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇、水稻秸秆粉质量份数比为1: 0 .3: 0 .11: 0.3~0 .6；所述稻秆基聚醚多元醇、苯甲醛、三聚氰胺质量份数比为1：0.8~0.9：1~1.2。
2.一种制备权利要求1所述的稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）在第一反应容器中放入聚乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇加热至120~130℃，加入4~6%的浓硫酸，再匀速升温至150~155℃得到反应产物；
（2）在步骤（1）所述的反应产物中加入水稻秸秆粉末，反应55~60分钟；降温至120℃，再反应10~30分钟，冷却至室温，即得稻秆基聚醚多元醇；
（3）在第二反应容器中放入步骤（2）所述的稻秆基聚醚多元醇，升温至50~55℃，再加入三聚氰胺，搅拌15~25分钟得到反应物；
（4）在步骤（3）所述的反应物中缓慢滴加苯甲醛，反应4~5h即得；
所述聚乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇、水稻秸秆粉质量份数比为1: 0 .3: 0 .11: 0.3~0 .6；所述稻秆基聚醚多元醇、苯甲醛、三聚氰胺质量份数比为1：0.8~0.9：1~1.2。
3.一种权利要求1所述的稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物在制备硬质聚氨酯泡沫中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述应用具体包括如下步骤：
（1）把权利要求1所述的稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物和聚醚多元醇4110混合配制成组合多元醇；
（2）将步骤（1）所述的组合多元醇与助剂搅拌混合均匀，然后与异氰酸酯混合并搅拌得到混合物；
（3）将步骤（2）所述的混合物倒入模具，熟化即得硬质聚氨酯泡沫。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述助剂包括泡沫稳定剂、催化剂和发泡剂，所述催化剂包括胺类催化剂和锡类催化剂，两者质量份数比为0.1~0.2:0.2~0.3。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述胺类催化剂为五甲基二亚乙基三胺，所述锡类催化剂为二丁基二月桂酸锡，所述泡沫稳定剂为水溶性硅油BY6980，所述发泡剂为水。
7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述稻秆基结构型阻燃聚醚多元醇化合物的质量份数为20~60份，所述聚醚多元醇4110质量份数为40~80份。
8.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯，质量份数为150~220份。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102633886A (zh) * 2011-02-11 2012-08-15 李翠花 一种秸秆液化制备植物基聚醚多元醇的方法
CN105111462A (zh) * 2015-08-04 2015-12-02 华南理工大学 一种植物纤维原料液化物及其制备方法
CN106519157A (zh) * 2016-10-25 2017-03-22 中国林业科学研究院林业新技术研究所 用于硬质聚氨酯泡沫的结构阻燃型松香基多元醇及其制备方法和应用
CN107980047A (zh) * 2015-05-28 2018-05-01 新加坡科意亚太有限公司 用于聚氨酯的阻燃和自催化聚酯

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102633886A (zh) * 2011-02-11 2012-08-15 李翠花 一种秸秆液化制备植物基聚醚多元醇的方法
CN107980047A (zh) * 2015-05-28 2018-05-01 新加坡科意亚太有限公司 用于聚氨酯的阻燃和自催化聚酯
CN105111462A (zh) * 2015-08-04 2015-12-02 华南理工大学 一种植物纤维原料液化物及其制备方法
CN106519157A (zh) * 2016-10-25 2017-03-22 中国林业科学研究院林业新技术研究所 用于硬质聚氨酯泡沫的结构阻燃型松香基多元醇及其制备方法和应用

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