CN111777734A - 一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料，使用磷酸甲酚脂基聚醚多元醇和三聚氰胺基聚醚多元醇的混合材料作为阻燃剂的材料基底，磷酸甲酚脂基聚醚多元醇中含有的苯环结构，能够有效提高聚氨酯发泡产品的力学性能，且分子硬段和分子软段的含量都跟大，提高聚氨酯发泡产品的闭孔率，三聚氰胺基聚醚多元醇中的三聚氰胺衍生物具有良好的热稳定性，提高聚氨酯发泡产品的耐火性，采用氢氧化铝将两种醇类基底材料进行混合，提高聚氨酯发泡产品材料表面的阻燃性能，氢氧化铝在材料表面形成膜状结构，能够在阻燃的同时对聚氨酯发泡产品材料内部进行保温，降低聚氨酯发泡产品材料的导热系数和吸水率，更加适用于产品保温。

Description

一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料
技术领域
本发明涉及高分子技术领域，尤其涉及一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料。
背景技术
聚氨酯硬质泡沫是以异氰酸酯和聚醚为主要原料，在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下，通过专用设备混合，经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物，适用于沙发家具、枕头、坐垫、玩具、服装和隔音内衬等，由于其导热系数低，防水性能好，有时也适用于管槽保温、建筑保温及冷库隔热等领域中，现有的聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料大多采用白聚醚或甘油和环氧化物形成的聚醚多元醇，虽然以上材料都具有良好的耐水性和抗冲击性，但是甘油和环氧化物形成的聚醚多元醇内部含有大量的活泼氢，在使用过程中不利于降低聚氨酯发泡产品的闭孔率，从而降低聚氨酯发泡产品的生产质量，聚氨酯发泡产品的保温性能差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高聚氨酯发泡产品的闭孔率，在阻燃的同时对聚氨酯发泡产品材料内部进行保温，降低聚氨酯发泡产品材料的导热系数和吸水率，更加适用于产品保温的聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料，以解决上述背景技术中提出的甘油和环氧化物形成的聚醚多元醇内部含有大量的活泼氢，在使用过程中不利于降低聚氨酯发泡产品的闭孔率，从而降低聚氨酯发泡产品的生产质量，聚氨酯发泡产品的保温性能差的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料，聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料按照重量的配方如下：磷酸甲酚脂基多元醇20-35份、三聚氰胺20-35份、甲醛20-35份、甲醇2-8份、聚烯烃10-15份、催化剂0-10份、环氧丙烷0-10份和氢氧化铝10-20份。
优选的，所述磷酸甲酚脂基多元醇是由磷酸三苯甲酯和二乙醇胺混合后，在37%上的甲醛水溶液环境下减压蒸馏获得的，磷酸甲酚脂基多元醇中水分含量<0.05%。
优选的，所述磷酸甲酚脂基多元醇、甲醇和甲醛作为起始剂，加入聚烯烃和催化剂后反应得到磷酸甲酚脂基聚醚多元醇。
优选的，所述磷酸甲酚脂基多元醇在25℃环境下的粘度为2000-3500MPa•s，磷酸甲酚脂基多元醇的羟值含量（KOH）为20-35mg/g，磷酸甲酚脂基多元醇的PH值为7.0-8.5，酸值为.0.10-0.16，固含量为30.7%。
优选的，所述磷酸甲酚脂基聚醚多元醇与聚烯烃在反应时的通入配比为1:0.5。
优选的，所述催化剂可选择N,N-二甲基环已胺、三乙胺、二乙醇胺和DMEA中的一种。
优选的，所述磷酸甲酚脂基多元醇、三聚氰胺和甲醛作为起始剂，加入聚烯烃和催化剂后反应得到三聚氰胺基聚醚多元醇。
本发明还提供一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、在反应容器中加入磷酸三苯甲酯和二乙醇胺，在氮气保护下搅拌均匀后升温，再向其中加入37%的甲醛水溶液，回流3h后减压蒸馏，得到水分<1%的磷酸甲酚脂基多元醇；
S2、向反应釜中添加磷酸甲酚脂基多元醇20-35份、甲醛20-35份、甲醇2-8份、聚烯烃10-15份和催化剂0-10份或环氧丙烷0-10份，将反应釜升温至120℃反应3h；
S3、再对反应釜进行降压，当反应釜内气压降至0MPa时，向内通入0.1MPa的氮气，降温至100℃保温2h后脱水和催化剂后得到磷酸甲酚脂基聚醚多元醇；
S4、向反应釜中加入三聚氰胺20-35份、甲醛20-35份、甲醇2-8份、聚烯烃10-15份和催化剂0-10份或环氧丙烷0-10份，在氮气环境下搅拌均匀后，将反应釜升温至150℃反应5h；
S5、再对反应釜进行降压，当反应釜内气压降至0MPa时，脱除反应釜内的水和催化剂后得到三聚氰胺基聚醚多元醇；
S6、将磷酸甲酚脂基聚醚多元醇与三聚氰胺基聚醚多元醇加入到反应釜内，在氮气环境下搅拌均匀，升温至150℃后向内加入氢氧化铝10-20份和催化剂0-10份，搅拌均匀后对反应釜进行降压，当反应釜内气压降至0MPa时，脱除反应釜内的水和催化剂后得到阻燃聚醚材料成品。
优选的，所述磷酸甲酚脂基聚醚多元醇、三聚氰胺基聚醚多元醇和氢氧化铝的添加量配比为1:1:0.5-1.5。
本发明提供的一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料，使用磷酸甲酚脂基聚醚多元醇和三聚氰胺基聚醚多元醇的混合材料作为阻燃剂的材料基底，磷酸甲酚脂基聚醚多元醇中含有的苯环结构，能够有效提高聚氨酯发泡产品的力学性能，且分子硬段和分子软段的含量都跟大，提高聚氨酯发泡产品的闭孔率，三聚氰胺基聚醚多元醇中的三聚氰胺衍生物具有良好的热稳定性，提高聚氨酯发泡产品的耐火性，采用氢氧化铝将两种醇类基底材料进行混合，提高聚氨酯发泡产品材料表面的阻燃性能，氢氧化铝在材料表面形成膜状结构，能够在阻燃的同时对聚氨酯发泡产品材料内部进行保温，降低聚氨酯发泡产品材料的导热系数和吸水率，更加适用于产品保温。
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，以下结合具体实施例，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
一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料，聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料按照重量的配方如下：磷酸甲酚脂基多元醇20份、三聚氰胺20份、甲醛20份、甲醇5份、聚烯烃10份、催化剂5份和氢氧化铝20份，磷酸甲酚脂基多元醇是由磷酸三苯甲酯和二乙醇胺混合后，在37%上的甲醛水溶液环境下减压蒸馏获得的，磷酸甲酚脂基多元醇中水分含量<0.05%，磷酸甲酚脂基多元醇、甲醇和甲醛作为起始剂，加入聚烯烃和催化剂后反应得到磷酸甲酚脂基聚醚多元醇，磷酸甲酚脂基多元醇在25℃环境下的粘度为2000-3500MPa•s，磷酸甲酚脂基多元醇的羟值含量（KOH）为20-35mg/g，磷酸甲酚脂基多元醇的PH值为7.0-8.5，酸值为.0.10-0.16，固含量为30.7%，磷酸甲酚脂基聚醚多元醇与聚烯烃在反应时的通入配比为1:0.5，催化剂可选择N,N-二甲基环已胺、三乙胺、二乙醇胺和DMEA中的一种，磷酸甲酚脂基多元醇、三聚氰胺和甲醛作为起始剂，加入聚烯烃和催化剂后反应得到三聚氰胺基聚醚多元醇。
实施例2
一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料，聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料按照重量的配方如下：磷酸甲酚脂基多元醇20份、三聚氰胺20份、甲醛20份、甲醇5份、聚烯烃10份、环氧丙烷5份和氢氧化铝20份，磷酸甲酚脂基多元醇是由磷酸三苯甲酯和二乙醇胺混合后，在37%上的甲醛水溶液环境下减压蒸馏获得的，磷酸甲酚脂基多元醇中水分含量<0.05%，磷酸甲酚脂基多元醇、甲醇和甲醛作为起始剂，加入聚烯烃和催化剂后反应得到磷酸甲酚脂基聚醚多元醇，磷酸甲酚脂基多元醇在25℃环境下的粘度为2000-3500MPa•s，磷酸甲酚脂基多元醇的羟值含量（KOH）为20-35mg/g，磷酸甲酚脂基多元醇的PH值为7.0-8.5，酸值为.0.10-0.16，固含量为30.7%，磷酸甲酚脂基聚醚多元醇与聚烯烃在反应时的通入配比为1:0.5，催化剂可选择N,N-二甲基环已胺、三乙胺、二乙醇胺和DMEA中的一种，磷酸甲酚脂基多元醇、三聚氰胺和甲醛作为起始剂，加入聚烯烃和催化剂后反应得到三聚氰胺基聚醚多元醇。
实施例3
一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料，聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料按照重量的配方如下：磷酸甲酚脂基多元醇30份、三聚氰胺20份、甲醛20份、甲醇5份、聚烯烃10份、催化剂5份和氢氧化铝10份，磷酸甲酚脂基多元醇是由磷酸三苯甲酯和二乙醇胺混合后，在37%上的甲醛水溶液环境下减压蒸馏获得的，磷酸甲酚脂基多元醇中水分含量<0.05%，磷酸甲酚脂基多元醇、甲醇和甲醛作为起始剂，加入聚烯烃和催化剂后反应得到磷酸甲酚脂基聚醚多元醇，磷酸甲酚脂基多元醇在25℃环境下的粘度为2000-3500MPa•s，磷酸甲酚脂基多元醇的羟值含量（KOH）为20-35mg/g，磷酸甲酚脂基多元醇的PH值为7.0-8.5，酸值为.0.10-0.16，固含量为30.7%，磷酸甲酚脂基聚醚多元醇与聚烯烃在反应时的通入配比为1:0.5，催化剂可选择N,N-二甲基环已胺、三乙胺、二乙醇胺和DMEA中的一种，磷酸甲酚脂基多元醇、三聚氰胺和甲醛作为起始剂，加入聚烯烃和催化剂后反应得到三聚氰胺基聚醚多元醇。
实施例4
一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料，聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料按照重量的配方如下：磷酸甲酚脂基多元醇30份、三聚氰胺20份、甲醛20份、甲醇5份、聚烯烃10份、环氧丙烷5份和氢氧化铝10份，磷酸甲酚脂基多元醇是由磷酸三苯甲酯和二乙醇胺混合后，在37%上的甲醛水溶液环境下减压蒸馏获得的，磷酸甲酚脂基多元醇中水分含量<0.05%，磷酸甲酚脂基多元醇、甲醇和甲醛作为起始剂，加入聚烯烃和催化剂后反应得到磷酸甲酚脂基聚醚多元醇，磷酸甲酚脂基多元醇在25℃环境下的粘度为2000-3500MPa•s，磷酸甲酚脂基多元醇的羟值含量（KOH）为20-35mg/g，磷酸甲酚脂基多元醇的PH值为7.0-8.5，酸值为.0.10-0.16，固含量为30.7%，磷酸甲酚脂基聚醚多元醇与聚烯烃在反应时的通入配比为1:0.5，催化剂可选择N,N-二甲基环已胺、三乙胺、二乙醇胺和DMEA中的一种，磷酸甲酚脂基多元醇、三聚氰胺和甲醛作为起始剂，加入聚烯烃和催化剂后反应得到三聚氰胺基聚醚多元醇。
实施例5
一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料，聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料按照重量的配方如下：酸甲酚脂基多元醇20份、三聚氰胺30份、甲醛20份、甲醇5份、聚烯烃10份、催化剂5份和氢氧化铝10份，磷酸甲酚脂基多元醇是由磷酸三苯甲酯和二乙醇胺混合后，在37%上的甲醛水溶液环境下减压蒸馏获得的，磷酸甲酚脂基多元醇中水分含量<0.05%，磷酸甲酚脂基多元醇、甲醇和甲醛作为起始剂，加入聚烯烃和催化剂后反应得到磷酸甲酚脂基聚醚多元醇，磷酸甲酚脂基多元醇在25℃环境下的粘度为2000-3500MPa•s，磷酸甲酚脂基多元醇的羟值含量（KOH）为20-35mg/g，磷酸甲酚脂基多元醇的PH值为7.0-8.5，酸值为.0.10-0.16，固含量为30.7%，磷酸甲酚脂基聚醚多元醇与聚烯烃在反应时的通入配比为1:0.5，催化剂可选择N,N-二甲基环已胺、三乙胺、二乙醇胺和DMEA中的一种，磷酸甲酚脂基多元醇、三聚氰胺和甲醛作为起始剂，加入聚烯烃和催化剂后反应得到三聚氰胺基聚醚多元醇。
实施例6
一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料，聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料按照重量的配方如下：磷酸甲酚脂基多元醇20份、三聚氰胺30份、甲醛20份、甲醇5份、聚烯烃10份、环氧丙烷5份和氢氧化铝10份，磷酸甲酚脂基多元醇是由磷酸三苯甲酯和二乙醇胺混合后，在37%上的甲醛水溶液环境下减压蒸馏获得的，磷酸甲酚脂基多元醇中水分含量<0.05%，磷酸甲酚脂基多元醇、甲醇和甲醛作为起始剂，加入聚烯烃和催化剂后反应得到磷酸甲酚脂基聚醚多元醇，磷酸甲酚脂基多元醇在25℃环境下的粘度为2000-3500MPa•s，磷酸甲酚脂基多元醇的羟值含量（KOH）为20-35mg/g，磷酸甲酚脂基多元醇的PH值为7.0-8.5，酸值为.0.10-0.16，固含量为30.7%，磷酸甲酚脂基聚醚多元醇与聚烯烃在反应时的通入配比为1:0.5，催化剂可选择N,N-二甲基环已胺、三乙胺、二乙醇胺和DMEA中的一种，磷酸甲酚脂基多元醇、三聚氰胺和甲醛作为起始剂，加入聚烯烃和催化剂后反应得到三聚氰胺基聚醚多元醇。
本发明还提供一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、在反应容器中加入磷酸三苯甲酯和二乙醇胺，在氮气保护下搅拌均匀后升温，再向其中加入37%的甲醛水溶液，回流3h后减压蒸馏，得到水分<1%的磷酸甲酚脂基多元醇；
S2、向反应釜中添加磷酸甲酚脂基多元醇20-35份、甲醛20-35份、甲醇2-8份、聚烯烃10-15份和催化剂0-10份或环氧丙烷0-10份，将反应釜升温至120℃反应3h；
S3、再对反应釜进行降压，当反应釜内气压降至0MPa时，向内通入0.1MPa的氮气，降温至100℃保温2h后脱水和催化剂后得到磷酸甲酚脂基聚醚多元醇；
S4、向反应釜中加入三聚氰胺20-35份、甲醛20-35份、甲醇2-8份、聚烯烃10-15份和催化剂0-10份或环氧丙烷0-10份，在氮气环境下搅拌均匀后，将反应釜升温至150℃反应5h；
S5、再对反应釜进行降压，当反应釜内气压降至0MPa时，脱除反应釜内的水和催化剂后得到三聚氰胺基聚醚多元醇；
S6、将磷酸甲酚脂基聚醚多元醇与三聚氰胺基聚醚多元醇加入到反应釜内，在氮气环境下搅拌均匀，升温至150℃后向内加入氢氧化铝10-20份和催化剂0-10份，搅拌均匀后对反应釜进行降压，当反应釜内气压降至0MPa时，脱除反应釜内的水和催化剂后得到阻燃聚醚材料成品，磷酸甲酚脂基聚醚多元醇、三聚氰胺基聚醚多元醇和氢氧化铝的添加量配比为1:1:0.5-1.5。
综上所述：本聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料，使用磷酸甲酚脂基聚醚多元醇和三聚氰胺基聚醚多元醇的混合材料作为阻燃剂的材料基底，磷酸甲酚脂基聚醚多元醇中含有的苯环结构，能够有效提高聚氨酯发泡产品的力学性能，且分子硬段和分子软段的含量都跟大，提高聚氨酯发泡产品的闭孔率，三聚氰胺基聚醚多元醇中的三聚氰胺衍生物具有良好的热稳定性，提高聚氨酯发泡产品的耐火性，采用氢氧化铝将两种醇类基底材料进行混合，提高聚氨酯发泡产品材料表面的阻燃性能，氢氧化铝在材料表面形成膜状结构，能够在阻燃的同时对聚氨酯发泡产品材料内部进行保温，降低聚氨酯发泡产品材料的导热系数和吸水率，更加适用于产品保温。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料，其特征在于：所述聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料按照重量的配方如下：磷酸甲酚脂基多元醇20-35份、三聚氰胺20-35份、甲醛20-35份、甲醇2-8份、聚烯烃10-15份、催化剂0-10份、环氧丙烷0-10份和氢氧化铝10-20份。
2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料，其特征在于：所述磷酸甲酚脂基多元醇是由磷酸三苯甲酯和二乙醇胺混合后，在37%上的甲醛水溶液环境下减压蒸馏获得的，磷酸甲酚脂基多元醇中水分含量<0.05%。
3.根据权利要求1所述的一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料，其特征在于：所述磷酸甲酚脂基多元醇、甲醇和甲醛作为起始剂，加入聚烯烃和催化剂后反应得到磷酸甲酚脂基聚醚多元醇。
4.根据权利要求1所述的一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料，其特征在于：所述磷酸甲酚脂基多元醇在25℃环境下的粘度为2000-3500MPa•s，磷酸甲酚脂基多元醇的羟值含量（KOH）为20-35mg/g，磷酸甲酚脂基多元醇的PH值为7.0-8.5，酸值为.0.10-0.16，固含量为30.7%。
5.根据权利要求3所述的一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料，其特征在于：所述磷酸甲酚脂基聚醚多元醇与聚烯烃在反应时的通入配比为1:0.5。
6.根据权利要求1所述的一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料，其特征在于：所述催化剂可选择N,N-二甲基环已胺、三乙胺、二乙醇胺和DMEA中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料，其特征在于：所述磷酸甲酚脂基多元醇、三聚氰胺和甲醛作为起始剂，加入聚烯烃和催化剂后反应得到三聚氰胺基聚醚多元醇。
8.一种权利要求1所述的聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、在反应容器中加入磷酸三苯甲酯和二乙醇胺，在氮气保护下搅拌均匀后升温，再向其中加入37%的甲醛水溶液，回流3h后减压蒸馏，得到水分<1%的磷酸甲酚脂基多元醇；
S2、向反应釜中添加磷酸甲酚脂基多元醇20-35份、甲醛20-35份、甲醇2-8份、聚烯烃10-15份和催化剂0-10份或环氧丙烷0-10份，将反应釜升温至120℃反应3h；
S3、再对反应釜进行降压，当反应釜内气压降至0MPa时，向内通入0.1MPa的氮气，降温至100℃保温2h后脱水和催化剂后得到磷酸甲酚脂基聚醚多元醇；
S4、向反应釜中加入三聚氰胺20-35份、甲醛20-35份、甲醇2-8份、聚烯烃10-15份和催化剂0-10份或环氧丙烷0-10份，在氮气环境下搅拌均匀后，将反应釜升温至150℃反应5h；
S5、再对反应釜进行降压，当反应釜内气压降至0MPa时，脱除反应釜内的水和催化剂后得到三聚氰胺基聚醚多元醇；
S6、将磷酸甲酚脂基聚醚多元醇与三聚氰胺基聚醚多元醇加入到反应釜内，在氮气环境下搅拌均匀，升温至150℃后向内加入氢氧化铝10-20份和催化剂0-10份，搅拌均匀后对反应釜进行降压，当反应釜内气压降至0MPa时，脱除反应釜内的水和催化剂后得到阻燃聚醚材料成品。
9.根据权利要求8所述的一种聚氨酯发泡产品用阻燃聚醚材料的制备方法，其特征在于：所述磷酸甲酚脂基聚醚多元醇、三聚氰胺基聚醚多元醇和氢氧化铝的添加量配比为1:1:0.5-1.5。
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