本发明专利技术涉及到接枝蓖麻油多元醇聚合物的合成方法。采用苯乙烯和Ｎ－苯基马来酰亚胺（ＮＰＭＩ）为聚合单体，与蓖麻油多元醇中的双键发生接枝聚合反应，合成了接枝蓖麻油多元醇聚合物。本发明专利技术采用了价格较低的蓖麻油多元醇为原料，可以作为聚氨酯材料的原料，赋予合成的聚氨酯材料一定的阻燃特性以及力学性能；体系内不含有残留的剧毒丙烯腈单体并免除了用聚醚多元醇时为了往体系里引入可反应双键而合成大分子单体的步骤，使工艺更加简单。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到接枝蓖麻油多元醇聚合物的合成方法。
技术介绍
目前现有的聚醚多元醇的生产主要用石油的下游产品环氧丙烷、甘油等，资源紧张且成本高。近年来，国内外部分公司充分利用一些低廉的植物油如大豆油、棕榈油为原料，开发一系列植物油多元醇(如蓖麻油多元醇)来替代常规聚醚多元醇。在未来的10--15年，植物油基多元醇可替代石油提炼的各种组分材料，用于制造聚氨酯泡沫、弹性体、涂料、胶粘剂以及密封剂等。随着环保法规的不断完善，人们对材料的阻燃性能的要求也越来越高，使用添加型阻燃剂是最常用的方法。但在阻燃性能要求很高的领域中，添加型阻燃剂很难达到使用要求，这是因为添加型阻燃剂存在易迁移、不能持久保持阻燃效果和破坏泡沫物理性能等缺点。阻燃聚合物多元醇的出现就能完美地解决上述问题。目前，合成聚合物多元醇所采用的体系一般是聚醚多元醇，没有采用蓖麻油多元醇作为反应体系的。合成的单体通常是丙烯腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯酸酯、丙烯酰胺及其衍生物等。但反应后体系内残留的丙烯腈单体剧毒，且丙烯腈本身不如N-苯基马来酰亚胺(NPMI)具有阻燃特性。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术提供一种接枝蓖麻油多元醇的方法。本专利技术采用苯乙烯和N-苯基马来酰亚胺(NPMI)为聚合单体，与蓖麻油多元醇中的双键发生接枝聚合反应，合成了接枝蓖麻油多元醇聚合物。体系内不含有残留的剧毒丙稀腈单体并免除了用聚醚多元醇时为了往体系里引入可反应双键而合成大分子单体的步骤，使工艺更加简单。实现本专利技术的技术方案如下一种接枝蓖麻油多元醇的合成方法，其特征在于，将市售的蓖麻油多元醇在真空下脱水1小时，充入惰性气体保护，需要时可加入降粘剂和分散剂，通冷凝水后，以偶氮二异丁腈为引发剂，边搅拌边分别逐滴加入苯乙烯和氮苯基马来酰亚胺以及链转移剂，滴料温度为50℃-120℃，滴料反应时间为1-5小时；滴料完成后，在50℃-120℃下，继续反应10-150分钟，脱除未反应单体或降粘剂后得到合成产物接枝蓖麻油多元醇。其中，苯乙烯/氮苯基马来酰亚胺的单体投料比为100-20wt％，苯乙烯和氮苯基马来酰亚胺的总投料量占反应体系总量的1-70wt％，链转移剂为烷基硫醇或异丙醇，其用量为苯乙烯和氮苯基马来酰亚胺单体总用量的0-40wt％，引发剂偶氮二异丁腈的用量为苯乙烯和氮苯基马来酰亚胺单体总用量的0.05-5wt％。降粘剂为乙二醇二甲醚或乙二醇二乙醚或乙酸乙酯，其用量占反应体系总量的0-30wt％，分散剂为市售的OP系列或吐温系列，用量为苯乙烯和氮苯基马来酰亚胺单体总用量的0-35wt％。本专利技术中，苯乙烯和氮苯基马来酰亚胺在以蓖麻油多元醇为介质的体系中发生共聚合，并利用蓖麻油多元醇上的双键使部分单体或其共聚产物与蓖麻油多元醇发生接枝聚合，生成接枝蓖麻油多元醇聚合物。整个体系为接枝蓖麻油多元醇、未接枝蓖麻油多元醇、苯乙烯均聚物、苯乙烯与氮苯基马来酰亚胺共聚物及少量氮苯基马来酰亚胺均聚物共同存在的一个稳定的分散体系。其反应机理如下 合成产物的分子量为1000-35000。合成产物可用于与异氰酸酯反应合成聚氨酯材料以提高聚氨酯材料的力学性能、耐溶剂性及热学性能。有益效果与现有技术相比，本专利技术具有以下优点1、本专利技术采用了价格较低的蓖麻油多元醇为原料，可以作为聚氨酯材料的原料，赋予合成的聚氨酯材料一定的阻燃特性以及力学性能。2、体系中没有引入腈基、卤族元素，而是引入了N-苯基马来酰亚胺作为阻燃单体，利用苯乙烯和N-苯基马来酰亚胺(NPMI)的共聚反应以及与蓖麻油多元醇的原位聚合反应，合成了一种新型的接枝蓖麻油多元醇，燃烧时不会放出有害气体，对环境更友好。3、省去了合成大分子单体的工艺步骤下面通过具体实施方式对本专利技术做进一步阐述实施例一将190克羟值为165的蓖麻油多元醇投入装有温度计和机械搅拌的四口烧瓶中，在105℃左右脱水1小时。将四口烧瓶通氩气保护并接冷凝回流管，控温至80℃后，将13.83克乙二醇二甲醚(降粘剂)和4.2克异丙醇投入到四口烧瓶中，然后在高速搅拌下，开始同时往体系内滴加溶有1.26克AIBN(乙醇重结晶精致过)的苯乙烯63克，和15克氮-苯基马来酰亚胺，滴加时间控制在140分钟左右，滴加完毕后体系升温至90℃左右继续反应25分钟。反应结束后，于100℃附近减压脱除降粘剂乙二醇二甲醚和未反应单体，得到固含量为30％的粘度较小、颗粒较粗的乳黄色的分散液，即为合成产物接枝蓖麻油多元醇。用此合成产物制得的聚氨酯泡沫的氧指数为23。弹性体的硬度为60A实施例二将190克羟值为165的蓖麻油多元醇和0.9克OP-40(分散剂)投入装有温度计和机械搅拌的四口烧瓶中，在105℃左右脱水1小时。将四口烧瓶通氩气保护并接冷凝回流管，控温至98℃后，在高速搅拌下开始同时往体系内滴加溶有1.8克AIBN和1.8克十二烷基硫醇的苯乙烯75克，和15克氮-苯基马来酰亚胺，滴加时间控制在180分钟左右，滴加完毕后体系升温至115℃左右继续反应60分钟。反应结束后，于100℃附近减压脱除未反应单体，即可得到固含量为31.6％的粘度较大、颗粒较细的乳黄色的分散液，即为合成产物接枝蓖麻油多元醇。用此合成产物制得的聚氨酯泡沫的氧指数为23.5。弹性体的硬度为65A。权利要求1.一种接枝蓖麻油多元醇的合成方法，其特征在于，将市售的蓖麻油多元醇在真空下脱水1小时，充入惰性气体保护，通冷凝水后，以偶氮二异丁腈为引发剂，边搅拌边分别逐滴加入苯乙烯和氮苯基马来酰亚胺以及链转移剂，滴料温度为50℃-120℃，滴料反应时间为1-5小时；滴料完成后，在50℃-120℃下，继续反应10-150分钟，脱除未反应单体或降粘剂后得到合成产物接枝蓖麻油多元醇。其中，苯乙烯/氮苯基马来酰亚胺的单体投料比为100-20wt％，苯乙烯和氮苯基马来酰亚胺的总投料量占反应体系总量的1-70wt％，链转移剂为烷基硫醇或异丙醇，其用量为苯乙烯和氮苯基马来酰亚胺单体总用量的0-40wt％，引发剂偶氮二异丁腈的用量为苯乙烯和氮苯基马来酰亚胺单体总用量的0.05-5wt％。2.如权利要求1所述的接枝蓖麻油多元醇的合成方法，其特征在于，在充入惰性气体后，加入降粘剂和分散剂；其中，降粘剂为乙二醇二甲醚或乙二醇二乙醚或乙酸乙酯，其用量占反应体系总量的0-30wt％，分散剂为市售的OP系列或吐温系列，其用量为苯乙烯和氮苯基马来酰亚胺单体总用量的0-35wt％。全文摘要本专利技术涉及到接枝蓖麻油多元醇聚合物的合成方法。采用苯乙烯和N－苯基马来酰亚胺(NPMI)为聚合单体，与蓖麻油多元醇中的双键发生接枝聚合反应，合成了接枝蓖麻油多元醇聚合物。本专利技术采用了价格较低的蓖麻油多元醇为原料，可以作为聚氨酯材料的原料，赋予合成的聚氨酯材料一定的阻燃特性以及力学性能；体系内不含有残留的剧毒丙烯腈单体并免除了用聚醚多元醇时为了往体系里引入可反应双键而合成大分子单体的步骤，使工艺更加简单。文档编号C08F2/38GK101062968SQ200710040538公开日2007年10月31日 申请日期2007年5月11日 优先权日2007年5月11日专利技术者徐强, 朱宏 申请人:华东理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种接枝蓖麻油多元醇的合成方法，其特征在于，将市售的蓖麻油多元醇在真空下脱水１小时，充入惰性气体保护，通冷凝水后，以偶氮二异丁腈为引发剂，边搅拌边分别逐滴加入苯乙烯和氮苯基马来酰亚胺以及链转移剂，滴料温度为５０℃－１２０℃，滴料反应时间为１－５小时；滴料完成后，在５０℃－１２０℃下，继续反应１０－１５０分钟，脱除未反应单体或降粘剂后得到合成产物接枝蓖麻油多元醇。其中，苯乙烯／氮苯基马来酰亚胺的单体投料比为１００－２０ｗｔ％，苯乙烯和氮苯基马来酰亚胺的总投料量占反应体系 总量的１－７０ｗｔ％，链转移剂为烷基硫醇或异丙醇，其用量为苯乙烯或氮苯基马来酰亚胺单体总用量的０－４０ｗｔ％，引发剂偶氮二异丁腈的用量为苯乙烯和氮苯基马来酰亚胺单体总用量的０．０５－５ｗｔ％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐强，朱宏，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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