一种溴硝醇反应型阻燃聚醚多元醇的制备方法
阅读说明：本技术 一种溴硝醇反应型阻燃聚醚多元醇的制备方法 (Preparation method of bronopol reaction type flame-retardant polyether polyol ) 是由 翟洪金 胡其标 应珏 王挺 于 2020-12-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种溴硝醇反应型阻燃聚醚多元醇的制备方法,以溴硝醇为起始剂,在催化剂作用下,与环氧丙烷、环氧乙烷的一种或两种混合物进行开环聚合反应,聚合结束后,精制得阻燃聚醚多元醇成品。采用该阻燃聚醚制备的聚氨酯泡沫具有良好的阻燃效果,相对于外加阻燃剂制备的聚氨酯泡沫塑料阻燃性能稳定,泡沫质量更好。(The invention discloses a preparation method of bronopol reaction type flame-retardant polyether polyol, which takes bronopol as an initiator to carry out ring-opening polymerization reaction with one or two mixtures of propylene oxide and ethylene oxide under the action of a catalyst, and after the polymerization is finished, the flame-retardant polyether polyol finished product is obtained by refining. The polyurethane foam prepared from the flame-retardant polyether has a good flame-retardant effect, and has stable flame-retardant performance and better foam quality compared with polyurethane foam prepared from an additional flame retardant.)
技术领域
本发明属于有机高分子化合物的制备或化学加工技术领域，涉及一种溴硝醇反应型阻燃聚醚多元醇的制备方法，
背景技术
聚醚多元醇是合成聚氨酯材料的主要原料之一，随着聚氨酯应用领域的扩大及国家对于消防安全要求的提高，人们对其阻燃性能的要求也越来越高。目前聚氨酯泡沫阻燃主要有添加型阻燃剂法和反应型阻燃剂法两种方法。其中，添加型阻燃剂主要是不具有活性反应基团的含氯、含溴、含磷等阻燃元素的化合物；而反应型阻燃剂则是在聚氨酯材料的主要原料，聚醚多元醇或异氰酸酯分子中引入氯、溴、磷等阻燃元素制备得到的具有反应活性的添加物。现如今传统添加型阻燃剂已很难达到理想的阻燃效果。因此，反应型阻燃聚醚多元醇日益得到市场的广泛关注与认可。
目前，市场上能够应用于聚氨酯泡沫领域的反应型阻燃聚醚产品种类少，聚醚制备过程较为复杂，阻燃效果不高，使其应用受到一定的限制，因此市场上急需一种制备工艺简便、高阻燃性的反应型阻燃聚醚。
发明内容
本发明的目的是提供一种溴硝醇反应型阻燃聚醚多元醇的制备方法，采用该阻燃聚醚制备的聚氨酯泡沫具有良好的阻燃效果，相对于外加阻燃剂制备的聚氨酯泡沫塑料阻燃性能稳定，泡沫质量更好。
为实现以上发明目的，本发明的技术方案如下：
一种溴硝醇反应型阻燃聚醚多元醇的制备方法，以溴硝醇为起始剂，在催化剂作用下，与环氧丙烷、环氧乙烷的一种或两种混合物进行开环聚合反应，聚合结束后，精制得阻燃聚醚多元醇成品。其中，溴硝醇与环氧丙烷、环氧乙烷的一种或两种的重量比1:5-25，所述催化剂的使用量为产品总量的0.1％-0.6％。
所述的催化剂为氢氧化钾、甲醇钠、甲醇钾的一种或几种混合物。
本发明溴硝醇反应型阻燃聚醚多元醇的制备方法，具体步骤如下：
第一步：加入起始剂溴硝醇、催化剂，在120-150℃下熔化，150℃真空脱水1h。
第二步：脱水毕，通入环氧丙烷、环氧乙烷的一种或两种混合物，在催化剂氢氧化钾作用下，进行开环聚合反应，反应温度为130-150℃，反应压力为-0.10-0.4MPa。
第三步：待聚合反应结束，150℃抽真空脱气0.5h。制得粗醚。
第四步：将所得聚醚多元醇粗品进行精制。加入去离子水水解，加入磷酸进行中和，加入聚醚精制剂进行吸附，然后脱水、过滤，得到目标阻燃聚醚多元醇。其中，去离子水的使用量为粗醚总量的2％-10％，磷酸的使用量为粗醚总量的0.2％-1.2％，聚醚精制吸附剂的使用量为粗醚总量的0.2％-1％。
本发明的有益效果如下：
(1)因溴硝醇中含有氮卤结构：制得的阻燃聚醚多元醇具有氮卤协同阻燃效应，可达到较高的阻燃效果。
(2)利用溴硝醇作为单一起始剂，无需进行复配，即可合成同时含有氮卤阻燃效果的阻燃聚醚，与复配起始剂相比，所得的聚醚纯度高，反应简便易于操作、利于工业化生产。
(3)为阻燃聚醚多元醇市场提供一种了新型阻燃聚醚多元醇产品，丰富了阻燃聚醚市场选择性。
具体实施方式
一种溴硝醇反应型阻燃聚醚多元醇的制备方法，以溴硝醇为起始剂，在催化剂作用下，与环氧丙烷、环氧乙烷的一种或两种混合物进行开环聚合反应，聚合结束后，精制得阻燃聚醚多元醇成品。其中，溴硝醇与环氧丙烷、环氧乙烷的一种或两种的重量比1:5-25，所述催化剂的使用量为产品总量的0.1％-0.6％。所述的催化剂为氢氧化钾、甲醇钠、甲醇钾的一种或几种混合物。
实施例1
(1)在反应釜中加入200g溴硝醇，加入3.0g氢氧化钾，用氮气置换釜内空气两次，然后升温至120-150℃将其熔化，150℃真空脱水1h。然后滴加1300g环氧丙烷进行反应，控制反应温度为130-150℃，压力小于0.4MPa。待环氧丙烷反应结束后，150℃抽真空脱气0.5h。制得粗醚1500g。
(2)向上述所得粗醚加入105g去离子水在温度50℃下搅拌10分钟，加入6.5g磷酸中和20分钟，加入6g聚醚精制吸附剂吸附10分钟，吸附温度为60-70℃，然后升温至120-125℃，在真空度≤-0.098MPa下，保温脱水1.5小时，然后降温至65℃，过滤得所需阻燃聚醚多元醇。
(3)精制后阻燃聚醚多元醇羟值为74.8mgKOH/g，粘度700mPa·s/25℃。制得的聚氨酯泡沫氧指数达到28.1。
实施例2
(1)在反应釜中加入100g溴硝醇，加入4.0g甲醇钾，用氮气置换釜内空气两次，然后升温至120-150℃将其熔化，150℃真空脱水1h。然后滴加1200g环氧丙烷进行反应，控制反应温度为130-150℃，压力小于0.4MPa。待环氧丙烷反应结束后，150℃抽真空脱气0.5h。制得粗醚1300g。
(2)向上述所得粗醚加入91g去离子水在温度50℃下搅拌10分钟，加入6.2g磷酸中和20分钟，加入5g聚醚精制吸附剂吸附10分钟，吸附温度为60-70℃，然后升温至120-125℃，在真空度≤-0.098MPa下，保温脱水1.5小时，然后降温至65℃，过滤得所需阻燃聚醚多元醇。
(3)精制后阻燃聚醚多元醇羟值为43.1mgKOH/g，粘度1100mPa·s/25℃。制得的聚氨酯泡沫氧指数达到29.3。
实施例3
(1)在反应釜中加入200g溴硝醇，加入2.0g甲醇钠，用氮气置换釜内空气两次，然后升温至120-150℃将其熔化，150℃真空脱水1h。然后滴加1200g环氧乙烷进行反应，控制反应温度为130-150℃，压力小于0.4MPa。待环氧乙烷反应结束后，150℃抽真空脱气0.5h。制得粗醚1400g。
(2)向上述所得粗醚加入98g去离子水在温度50℃下搅拌10分钟，加入4.3g磷酸中和20分钟，加入4g聚醚精制吸附剂吸附10分钟，吸附温度为60-70℃，然后升温至120-125℃，在真空度≤-0.098MPa下，保温脱水1.5小时，然后降温至65℃，过滤得所需阻燃聚醚多元醇。
(3)精制后阻燃聚醚多元醇羟值为80.1mgKOH/g，粘度为560mPa·s/25℃。制得的聚氨酯泡沫氧指数达到27.5。
实施例4
(1)在反应釜中加入80g溴硝醇，加入3.0g氢氧化钾、2.0g甲醇钾，用氮气置换釜内空气两次，然后升温至120-150℃将其熔化，150℃真空脱水1h。然后滴加1000g环氧丙烷和320g环氧乙烷混合物进行反应，控制反应温度为130-150℃，压力小于0.4MPa。待反应结束后，150℃抽真空脱气0.5h。制得粗醚1400g。
(2)向上述所得粗醚加入98g去离子水在温度50℃下搅拌10分钟，加入10.5g磷酸中和20分钟，加入6g聚醚精制吸附剂吸附10分钟，吸附温度为60-70℃，然后升温至120-125℃，在真空度≤-0.098MPa下，保温脱水1.5小时，然后降温至65℃，过滤得所需阻燃聚醚多元醇。
(3)精制后阻燃聚醚多元醇羟值为32.1mgKOH/g，粘度1480mPa·s/25℃。制得的聚氨酯泡沫氧指数达到28.7。
以上内容是结合本发明创造的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明创造具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。