本发明专利技术公开了一种PET基多元协效多元醇的制备方法和应用，属于高分子材料、反应型阻燃剂、能源节约与保护、环境友好新工艺及建筑保温材料技术领域。该PET基多元协效多元醇是由回收的聚对苯二甲酸乙二酯、混合醇、四溴苯酐、异氰尿酸和环氧烷催化反应制得。该制备原料价廉易得，反应温和，工艺简单，易操作，易于工业化生产。该产物用于阻燃聚氨酯泡沫材料的制备。
【技术实现步骤摘要】
一种PET基多元协效多元醇的制备方法和应用
本专利技术涉及一种PET基多元协效多元醇的制备方法和应用，具体涉及一种用于制备阻燃聚氨酯泡沫塑料的一种回收PET基多元协效多元醇的制备方法和应用，属于高分子材料、反应型阻燃剂、能源节约与保护、环境友好新工艺及建筑保温材料
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称PET，具有无毒、耐磨、耐热、电绝缘、耐化学腐蚀以及易回收等优良性能，现广泛应用于合成纤维、薄膜、医疗器械、民用吹塑、食品包装材料、矿泉水瓶等领域，随着社会需求的不断提高，其产销量也在不断增加。自2003年以来，全球PET产能以年均9%左右的速度扩张，其应用领域将进一步拓展到医疗卫生、电子电器、建筑、汽车等多
我国PET用量巨大，因此，每年产生并回收了大量废旧PET，如何将PET变废为宝并且高附加值利用，是一个重要的研究课题。PET回收方法主要有物理回收法和化学回收法。物理回收法是指通过切断、粉碎、加热熔化等工序对废旧塑料进行再加工的循环利用技术。该技术投资少、加工成本低廉，但其再生塑料的性能比新材料大为降低，且含有大量杂质，一般只能降级使用，不宜于制造食品包装材料，且回收重复次数有限，最终还需寻求其它办法进行处理。PET的化学回收法是将其与其它物质发生解聚反应，使其转化为小分子。例如，PET化学解聚成为低分子对苯二甲酸乙二醇酯中间体，或完全降解为对苯二甲酸，或对苯二甲酸二甲酯和乙二醇，分离后，这些产品经纯化可再作为生产PET单体或合成其它化工产品的原料，从而实现了资源的循环利用。聚氨酯泡沫塑料是由聚酯或聚醚多元醇与异氰酸酯反应生成的低密度微孔氨基甲酸酯高分子材料，具有质轻、吸水率低、隔热保温性好、耐候性强、导热系数低以及较好的力学性能及耐化学腐蚀等性能，并且与多种材料具有很强的粘结强度，被广泛用作石油化工管道、冷藏设备、运输设备以及建筑物等的保温隔热材料。然而，未经阻燃处理的聚氨酯泡沫塑料，因其结构中含烃基、醚键、酯基等基团，导致聚氨酯容易燃烧，且燃烧时释放出氢氰酸和一氧化碳等有毒烟雾，对人类的生命和财产安全造成危害。2008年深圳市龙岗区舞王俱乐部“9-20”火灾及2010年上海“11-15”火灾，聚氨酯泡沫塑料易燃是引起这些重特大火灾事故的主要原因。因此，对其进行阻燃处理非常必要且重要。PET分子中含高含量且具较好阻燃性的苯环结构，其阻燃性远高于脂肪族聚醚二元醇，为此，将回收PET应用于制备阻燃二元醇，以替代制备阻燃聚氨酯泡沫塑料的聚醚二元醇，具有重要的意义。以氮作为阻燃元素的氮系阻燃剂，具有阻燃性高、低烟、低毒、绿色环保等优点，因此，越来越受到人们的关注。氮系阻燃剂在吸热后分解产生不燃性气体，如氨气、氰化胺、氮气、一氧化氮、二氧化氮、二氧化碳、水等，这些不燃气体，一方面稀释空气中的氧和受热分解的可燃物的浓度，同时，由于吸收阻燃剂分解过程中的热量，降低了燃烧基材表面的温度，另外，分解产生的氮氧化物还能捕捉自由基，抑制高聚物的链锁反应，从而达到阻燃的目的。以溴作为阻燃元素的溴系阻燃剂，具有阻燃高效性、耐热性好，能满足多种高分子材料的阻燃要求，加之原料来源充足、价格便宜，对基材的物理机械性能影响小等特点，其他阻燃剂难以比拟，因而，深受人们的青睐，是目前市场上产量最大、应用最广泛的添加性阻燃剂之一。溴系阻燃剂的一个重要的发展方向是提高分子量、改进分子结构，提高与聚合物基材的相容性，保持高聚物材料原有的物理机械性能，并且无迁移、热稳定性好，因此，制备反应型溴系高分子阻燃剂是该发展方向一个重要举措。单一阻燃元素制备的聚氨酯保温材料，其阻燃能力常常不能满足使用要求，为此，研究开发具有多元协同阻燃作用且具工业应用价值的反应型聚合物阻燃剂，对于阻燃聚氨酯
的发展具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的技术任务之一是为了弥补现有技术的不足，提供一种PET基多元协效阻燃多元醇的制备方法，该制备反应条件温和，工艺简单易操作，原料成本低，技术成熟可靠。本专利技术的技术任务之二是提供该PET基多元协效阻燃多元醇的用途，该阻燃多元醇用于阻燃聚氨酯保温材料的制备。本专利技术的技术方案如下：1.一种PET基多元协效多元醇的制备方法，由以下质量份的原料经化学反应制得：聚对苯二甲酸乙二酯100二元醇或混合醇80-120醋酸锌催化剂0.1-0.5四溴苯酐100-150异氰尿酸150-200季铵盐催化剂1.0-2.2环氧烷400-500所述混合醇选自二元醇和多元醇的共混物；所述二元醇选自下列之一：乙二醇、1,3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇；所述聚乙二醇数均分子量为200-800；所述多元醇选自甘油或季戊四醇；二元醇和甘油的质量比为1-2:1；二元醇和季戊四醇的质量比为3-5:1；所述季铵盐催化剂，选自下列之一：四乙基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、四乙基氯化铵、苄基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵；所述环氧烷，选自环氧丙烷或环氧氯丙烷。2.根据1所述的一种PET基多元协效多元醇的制备方法，步骤如下：（1）向反应釜中加入回收破碎的聚对苯二甲酸乙二酯、二元醇或混合醇，开启搅拌器，加入醋酸锌催化剂，加热至200-220℃，保温1-2h；（2）将温度冷却到120-130℃，加入四溴苯酐，反应10-20min；（3）加入异氰尿酸、季铵盐催化剂和环氧烷，反应3-4h，冷却，出料，制得PET基多元协效阻燃多元醇；所述混合醇选自二元醇和多元醇的共混物；所述二元醇选自下列之一：乙二醇、1,3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇；所述聚乙二醇数均分子量为200-800；所述多元醇选自甘油或季戊四醇；二元醇和甘油的质量比为1-2:1；二元醇和季戊四醇的质量比为3-5:1；所述季铵盐催化剂，选自下列之一：四乙基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、四乙基氯化铵、苄基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵；所述环氧烷，选自环氧丙烷或环氧氯丙烷。3.根据1所述的一种PET基多元协效阻燃多元醇的制备方法，所述PET基多元协效阻燃多元醇，为黄色透明粘稠的液体，酸值为1.0-2.0mgKOH/g，粘度为8000-11000mPa.s。4.根据权利要求1所述的制备方法制备的PET基多元协效阻燃多元醇，用于阻燃聚氨酯泡沫塑料的制备。步骤如下：向模具中加入上述制备的PET基多元协效阻燃多元醇37质量份、匀泡剂0.9-1.5质量份和水0.8-1.7质量份，搅拌均匀，制得组合料，加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯，再加入催化剂五甲基二乙烯三胺0.3-0.6质量份和2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚0.7-1.4质量份，迅速搅拌均匀，室温发泡成型，然后室温熟化72h，制得阻燃聚氨酯泡沫塑料。所述组合料与多亚甲基多苯基多异氰酸酯的质量比为1.2-1.4:1所述阻燃聚氨酯泡沫塑料氧指数为23-25％。作为对比例，用聚醚多元醇4110替代上述的协同阻燃多元醇，所得聚氨酯材料氧指数为17.1%。所述四溴苯酐为江苏省盐城融新化工有限公司提供；所述匀泡剂硅氧烷-聚醚共聚物AK8803，购于南京德美世创化工有限公司；所述聚醚多元醇4110羟值为430mgKOH本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种PET基多元协效多元醇的制备方法，其特征在于，由以下质量份的原料经化学反应制得：聚对苯二甲酸乙二酯 100二元醇或混合醇 80‑120醋酸锌催化剂 0.1‑0.5四溴苯酐 100‑150异氰尿酸 150‑200季铵盐催化剂 1.0‑2.2环氧烷 400‑500所述混合醇选自二元醇和多元醇的共混物；所述二元醇选自下列之一：乙二醇、1,3‑丙二醇、1，4‑丁二醇、1，5‑戊二醇、1，6‑己二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇；所述聚乙二醇数均分子量为200‑800；所述多元醇选自甘油或季戊四醇；二元醇和甘油的质量比为1‑2:1；二元醇和季戊四醇的质量比为3‑5:1；所述季铵盐催化剂，选自下列之一：四乙基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、四乙基氯化铵、苄基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵；所述环氧烷，选自环氧丙烷或环氧氯丙烷。
【技术特征摘要】
1.一种PET基多元协效多元醇的制备方法，其特征在于，以季铵盐为催化剂，以异氰尿酸和四溴苯酐为阻燃组分，经化学反应制得，步骤如下：(1)向反应釜中加入回收破碎的聚对苯二甲酸乙二酯100、二元醇或混合醇80-120，开启搅拌器，加入醋酸锌催化剂0.1-0.5，加热至200-220℃，保温1-2h；(2)将温度冷却到120-130℃，加入四溴苯酐100-150，反应10-20min；(3)加入异氰尿酸150-200、季铵盐催化剂1.0-2.2和环氧烷400-500，反应3-4h，冷却，出料，制得PET基多元协效阻燃多元醇；所述混合醇选自二元醇和多元醇的共混物；所述二元醇选自下列之一：乙二醇、1,3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志玲，王刚，郑鲁沂，崔玉，杨小风，刘志连，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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