阻燃聚脲多元醇及其製備方法與流程
2023-05-13 07:22:56 1
本發明涉及一種阻燃聚脲多元醇及其製備方法。
背景技術：
聚合物多元醇可以提高聚氨酯泡沫的硬度及承載性，但是產品POP中殘留丙烯腈、苯乙烯等難脫除物質，氣味較大，且有毒。
技術實現要素：
本發明目的在於提供一種阻燃聚脲多元醇，具有阻燃性好、泡沫硬度高等特點；避免了現有技術聚合反應殘留的丙烯腈、苯乙烯，氣味小；本發明對於燃燒表面具有稀釋可燃氣體、減少發煙量的特點。
本發明所述的阻燃聚脲多元醇，包含以下重量份數的原料：多元胺：聚醚多元醇：分散劑：異氰酸酯＝1:17-19:1.5-1.8:3-4。
優選地，聚醚多元醇的分子量為3000-6000。
優選地，多元胺為3，3'一二氯-4，4'二苯基甲烷二胺、丙二醇雙-(4，4'一二氨基)苯甲酸酯、水合肼中的一種。
優選地，分散劑為聚醚分散劑，優選巴斯夫HS-100分散劑或美國陶氏GA1950分散劑。
優選地，異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(TDI)、二甲苯甲烷二異氰酸酯(MDI)中的一種或兩種。
本發明所述的阻燃聚脲多元醇的製備方法，其特徵在於：包括以下步驟:
(1)將聚醚多元醇、多元胺、分散劑混合，攪拌，氮氣置換後加入異氰酸酯，加熱至反應溫度，反應後得到粗製品；
(2)將步驟(1)中得到的粗製品加熱，同時抽真空，繼續加熱脫單體，製得聚脲多元醇成品。
優選地，步驟(1)中反應溫度為25-45℃，反應時間為2-4h。
優選地，步驟(2)中脫單體的溫度為100-120℃，壓力為-0.08--0.1MPa。
作為一個優選的技術方案，其製備步驟具體如下。
將多元醇、多元胺及分散劑投入到反應釜中，開攪拌，轉速800-85r/min，氮氣置換後，5min內加入聚醚稀釋過的異氰酸酯進行反應，溫度25-45℃，反應2-4h，得到粗製品。
(1)將步驟(1)中粗製品升溫至100℃時抽真空，壓力-0.08--0.1MPa，繼續升溫至120℃脫單體2.5h後便製得相應的聚脲多元醇產品。
本發明與現有技術相比，具有以下有益效果。
本發明通過將多異氰酸酯、多元胺在聚醚多元醇中進行加聚反應，避免了現有技術聚合反應殘留的丙烯腈、苯乙烯，氣味小；具有阻燃性好、泡沫硬度高等特點；製備的聚脲多元醇含氮量大，當火源離開泡沫製品表面時，泡沫立即熄滅，吸熱、受熱後分解出不燃的氨氣、氮氣等小分子，所以本發明對於燃燒表面具有稀釋可燃氣體、減少發煙量的特點。本發明同時提供其製備方法，製備方法簡單，操作方便。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明做進一步說明。
實施例1
將600g分子量4800(羥值35mgKOH/g)的聚醚多元醇、54g水合肼(H6N2O)及87g聚醚高分子分散劑HS-100(巴斯夫公司生產)投入3L反應釜中，攪拌，轉速850r/min；氮氣置換10次後，5min內加入400g聚醚稀釋過的187gTDI進行反應，溫度35℃，反應3h。升溫至100℃時抽真空，壓力-0.09Mpa，繼續升溫至120℃脫單體2.5h後便製得相應的聚脲多元醇產品。
實施例2
將600g分子量4800(羥值35mgKOH/g)的聚醚多元醇、51.6g水合肼(H6N2O)及86.2g聚醚高分子分散劑HS-100(巴斯夫公司生產)投入3L反應釜中，開攪拌850r/min；氮氣置換10次後，5min內加入400g聚醚稀釋過的異氰酸酯混合物(91gTDI與90gMDI)進行反應，溫度25℃，反應3h。升溫至100℃時抽真空，壓力-0.09Mpa，繼續升溫至120℃脫單體2.5h後便製得相應的聚脲多元醇產品。
實施例3
將300g分子量4800(羥值35mgKOH/g)的聚醚多元醇和300g分子量3000(羥值56mgKOH/g)的聚醚多元醇，55g水合肼(H6N2O)及87.3g聚醚高分子分散劑HS-100(巴斯夫公司生產)投入3L反應釜中，開攪拌800r/min；氮氣置換10次後，5min內加入400g上述2種聚醚混合物稀釋過的192gTDI進行反應，溫度40℃，反應3h。升溫至100℃時抽真空，壓力-0.1Mpa，繼續升溫至120℃脫單體2.5h後便製得相應的聚脲多元醇產品。
實施例4
將300g分子量4800(羥值35mgKOH/g)的聚醚多元醇和300g分子量3000(羥值56mgKOH/g)的聚醚多元醇，55.6g高含固量的阻燃聚脲多元醇及87.5g聚醚高分子分散劑HS-100(巴斯夫公司生產)投入3L反應釜中，開攪拌850r/min；氮氣置換10次後，5min內加入400g上述2種聚醚混合物稀釋過的異氰酸酯混合物(98gTDI與97gMDI)進行反應，溫度40℃，反應3h。升溫至100℃時抽真空，壓力-0.1Mpa，繼續升溫至120℃脫單體2.5h後便製得相應的聚脲多元醇產品。
實施例1-4所製得的阻燃聚脲多元醇性能測試結果見表1。
表1實施例1-4所製得阻燃聚脲多元醇性能測試結果
由此可見，本發明製備的聚脲多元醇有更好的耐燃性，甚至可自熄，可應用於阻燃較高的場合。