協(xié)同阻燃多元醇的制備及其應(yīng)用.pdf

1、聚氨酯泡沫保溫材料因其具有優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，因此被廣泛的應(yīng)用于許多領(lǐng)域，然而，未經(jīng)阻燃處理的聚氨酯氧指數(shù)僅為16，容易燃燒，對人類的生命和財產(chǎn)具有潛在的威脅，這限制了該材料進(jìn)一步廣泛的應(yīng)用，對其進(jìn)行阻燃處理具有重要的意義。目前工業(yè)上普遍采用的添加型阻燃劑雖可以顯著提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性，但同時會降低泡沫塑料的一些物理力學(xué)性能。隨時間的推移，該阻燃劑會遷移到材料的表面，對環(huán)境造成污染并造成材料的許多性能進(jìn)一步降低。研究開發(fā)制備工藝簡

2、單，性價比高的反應(yīng)型阻燃劑，具有重要意義。
　　本文設(shè)計(jì)并用一鍋法合成了三種反應(yīng)型阻燃醇，并將其后兩種用于聚氨酯泡沫塑料的制備，研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　1.五氧化二磷（P4O10）和水反應(yīng)可生成高酸值的混磷酸，在催化劑十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）作用下，環(huán)氧氯丙烷與混磷酸反應(yīng)生成磷酸酯基阻燃醇，環(huán)氧氯丙烷降低酸值的效果顯著，環(huán)氧氯丙烷用量增加，產(chǎn)物酸值減小，但游離環(huán)氧氯丙烷的量同時增加；產(chǎn)物酸值隨P4O10與H2O摩爾

3、比的升高逐漸升高；產(chǎn)物酸值隨催化劑CTAB用量的增加先減小再增加；反應(yīng)溫度由130℃升高到160℃，產(chǎn)物的酸值先增加再降低，溫度高于130℃，產(chǎn)物分解明顯。
　　2.磷酸三乙酯與五氧化二磷反應(yīng)生成多聚磷酸酯，在酯交換催化劑（49101）的作用下，多聚磷酸酯與季戊四醇通過酯交換反應(yīng)，再與環(huán)氧氯丙烷發(fā)生接枝反應(yīng)，最終生成多聚磷酸酯基阻燃醇。通過正交實(shí)驗(yàn)考察了五氧化二磷、環(huán)氧氯丙烷、CTAB的量和保溫時間對產(chǎn)物酸值的影響，結(jié)果表明，五氧

4、化二磷的用量對產(chǎn)品的酸值影響最大，當(dāng)五氧化二磷、環(huán)氧氯丙烷的質(zhì)量比為4:30，CTAB為其他原料量的0.8％、保溫時間為3 h時，多聚磷酸酯基阻燃醇的酸值最低,屬于低羥值多元醇。
　　3.低分子量多元醇醇解PET片狀塑料生成混合二元醇，將其作為原料與反應(yīng)型含溴阻燃劑反應(yīng)，再加入反應(yīng)型含氮阻燃劑，在季銨鹽催化下，使此混合物與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)生成PET基協(xié)同阻燃混合醇，通過正交實(shí)驗(yàn)考察了含溴阻燃劑、環(huán)氧氯丙烷、含氮阻燃劑和季銨鹽對產(chǎn)物酸

5、值的影響，結(jié)果表明，在含溴阻燃劑為10g、環(huán)氧氯丙烷為32g、多氮阻燃劑2g和季銨鹽為PET醇質(zhì)量的2%時產(chǎn)物的酸值最低，酸值為0.76 mgKOH/g。
　　4.用多聚磷酸酯基阻燃醇和PET基阻燃醇制得的聚氨酯硬泡材料的氧指數(shù)均達(dá)到了24.5%以上，阻燃性良好，PET基阻燃醇與添加型阻燃劑TCPP配合使用，所得的聚氨酯泡沫材料的極限氧指數(shù)可達(dá)到29.5%以上，但在一定范圍內(nèi)，TCPP對聚氨酯泡沫材料的氧指數(shù)的提高幾乎沒有作用，協(xié)