【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚酯多元醇，具体为一种聚磷酸酯多元醇的制备工艺和应用。
技术介绍
1、聚氨酯是由多元醇和多异氰酸酯化合物发生聚合反应得到的聚合物，其多元醇的种类对聚氨酯的性能有很多影响，主要有聚酯多元醇、聚醚多元醇、生物基多元醇、含磷多元醇等。传统的聚氨酯材料不具有阻燃性，容易燃烧，阻碍了聚氨酯在防火阻燃等领域中的应用。合成含有磷、氮等阻燃元素的多元醇，作为反应性阻燃剂，可以赋予聚氨酯优良的阻燃性能。
2、尼龙6是一种性能优良的聚酰胺类材料，力学强度高，韧性好，耐磨性能优良，并且可以与聚氨酯、聚碳酸酯、abs等材料形成力学性能更好的金或复合材料。尼龙6的含有的酰胺基团聚氨酯的氨基甲酸酯等形成氢键，两者相容性较好，但是当尼龙6的添加量过大时，两者的相容性受到很大影响，复合材料的力学性能不佳。为了提高尼龙6与聚氨酯等材料之间的相容性，通常需要加入相容剂等助剂。专利cn104744929b公开了一种尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法，以尼龙6、热塑性聚氨酯作为原料，得到的复合材料具有优异的力学性能和良好的可加工性。但是该复合材料需要加入相容剂马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva-g-mah)等助剂，采用改善尼龙6、聚氨酯之间的相容性。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种聚磷酸酯多元醇，解决了聚氨酯阻燃性不好，以及聚氨酯和尼龙材料之间的相容性不佳等问题。
2、本专利技术的技术方案是：一种聚磷酸酯多元醇的制备工艺：向反应瓶中加入二甲亚砜、4,4-二氨基二d
3、其中，己二酰胺二苯甲醛单体的摩尔用量为4,4-二氨基二dopo摩尔量的110-125％。
4、其中，己二酰胺二苯甲醛单体的结构式为式(ⅰ)：
5、
6、其中，氨基醇化合物的结构式为n为2-6中的任一整数值。
7、其中，己二酰胺二苯甲醛单体的制备工艺为：在0-5℃下，向反应瓶中加入二氯甲烷、4-醛基苯甲酰氯、1,6-己二胺、三乙胺，其中4-醛基苯甲酰氯、三乙胺的摩尔用量分别是1,6-己二胺摩尔量的200-210％、200-210％；然后加热至15-25℃，反应12-18h，旋转蒸发，柱层析分离，得到己二酰胺二苯甲醛单体。
8、一种利用聚磷酸酯多元醇制备含磷聚氨酯的方法：向反应瓶中加入聚磷酸酯多元醇、二异氰酸酯化合物，通入氮气，升温至70-80℃，反应3-4h，然后温度降至45-50℃，加入丙酮、1,4-丁二醇、二月桂酸二丁基锡，反应40-60min，将溶液倒入模具中，真空脱泡，然后在60-70℃中固化18-36h，最后在100-120中热处理5-8h，得到含磷聚氨酯。
9、其中，二异氰酸酯化合物的摩尔用量是聚磷酸酯多元醇摩尔量的230-260％。
10、其中，二异氰酸酯化合物包括异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯-2,4-二异氰酸酯、4,4'-亚甲基双(异氰酸苯酯)。
11、其中，含磷聚氨酯在聚氨酯/尼龙复合材料中的应用：将含磷聚氨酯、尼龙6在混合机中混匀，然后在双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为30-50r/min，1-6段温度为180-235℃，挤出，造粒，最后用注塑机注塑成型，注塑的温度220-230℃，得到聚氨酯/尼龙复合材料。
12、其中，尼龙6的质量含磷聚氨酯质量的10-60％。
13、本专利技术产生的技术效果是：本专利技术将己二酰胺二苯甲醛单体与4,4-二氨基二dopo进行席夫碱聚合反应，并经过乙醇胺等氨基醇化合物封端反应，得到新型聚磷酸酯多元醇。进一步与二异氰酸酯化合物进行聚合反应，得到含磷聚氨酯，从而将含有双dopo阻燃结构引入到聚氨酯分子链中，可以起到气相和凝聚相阻燃作用。燃烧时，dopo阻燃结构可以热分解产生磷氧等自由基，可以淬灭燃烧链式反应的活性自由基，终止链式燃烧反应。提升dopo热裂解生成偏磷酸、磷酸等酸性物质，可以促进聚氨酯基团脱水炭化，形成连续致密的炭基保护层，可以起到隔绝氧气、阻碍热量传递的作用。含量聚氨酯的热释放速率峰值仅为41.0-52.6kw/m2，总热释放量仅为5.13-5.98mj/m2，极限氧指数达到30.5-31.4％，表现出优异的阻燃性能。
14、本专利技术利用尼龙6对含磷聚氨酯进行填充改性，得到聚氨酯/尼龙复合材料，尼龙6本身具有很高的力学强度和韧性，并且含磷聚氨酯的分子链中含有己酰胺结构，与尼龙6中的己内酰胺结构具有结构相似性，可以提高含磷聚氨酯与尼龙6的相容性，同时己酰胺结构的酰胺键可以与尼龙6中的酰胺键发生氢键等相互作用，显著提高了两者之间的界面结合力，尼龙6加入到聚氨酯中，显著提高聚氨酯的力学性能，拉伸强度达到59.4-68.2mpa。弯曲强度达到73.7-86.1mpa。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种聚磷酸酯多元醇的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺为：向反应瓶中加入二甲亚砜、4,4-二氨基二DOPO、己二酰胺二苯甲醛单体，通入氮气，加热至反应温度，搅拌反应，然后加入氨基醇化合物，进行封端反应，冷却，加入乙醇稀释，抽滤，洗涤滤饼，干燥，得到聚磷酸酯多元醇；
2.根据权利要求1所述的聚磷酸酯多元醇的制备工艺，其特征在于，所述反应温度为110-140℃；搅拌反应的时间为8-12h；封端反应的时间为1-1.5h。
3.根据权利要求1所述的聚磷酸酯多元醇的制备工艺，其特征在于，所述氨基醇化合物的结构式为n为2-6中的任一整数值。
4.根据权利要求1所述的聚磷酸酯多元醇的制备工艺，其特征在于，所述己二酰胺二苯甲醛单体的制备工艺为：在0-5℃下，向反应瓶中加入二氯甲烷、4-醛基苯甲酰氯、1,6-己二胺、三乙胺，其中4-醛基苯甲酰氯、三乙胺的摩尔用量分别是1,6-己二胺摩尔量的200-210％、200-210％；然后加热至15-25℃，反应12-18h，旋转蒸发，柱层析分离，得到己二酰胺二苯甲醛单体。
5.一种利用权利要求1-4任一项
6.根据权利要求5所述的利用聚磷酸酯多元醇制备含磷聚氨酯的方法，其特征在于，所述二异氰酸酯化合物的摩尔用量是聚磷酸酯多元醇摩尔量的230-260％。
7.根据权利要求6所述的利用聚磷酸酯多元醇制备含磷聚氨酯的方法，其特征在于，所述，所述二异氰酸酯化合物包括异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯-2,4-二异氰酸酯、4,4'-亚甲基双(异氰酸苯酯)。
8.一种如权利要求7所述的方法制备的含磷聚氨酯在聚氨酯/尼龙复合材料中的应用，其特征在于，将含磷聚氨酯、尼龙6在混合机中混匀，然后在双螺杆挤出机中挤出，造粒，最后用注塑机注塑成型，得到聚氨酯/尼龙复合材料。
9.根据权利要求8所述的含磷聚氨酯在聚氨酯/尼龙复合材料中的应用，其特征在于，所述尼龙6的质量含磷聚氨酯质量的10-60％。
10.根据权利要求8所述的含磷聚氨酯在聚氨酯/尼龙复合材料中的应用，其特征在于，所述双螺杆挤出机挤出时的螺杆转速为30-50r/min，1-6段温度为180-235℃；注塑机注塑的温度220-230℃。
...【技术特征摘要】
1.一种聚磷酸酯多元醇的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺为：向反应瓶中加入二甲亚砜、4,4-二氨基二dopo、己二酰胺二苯甲醛单体，通入氮气，加热至反应温度，搅拌反应，然后加入氨基醇化合物，进行封端反应，冷却，加入乙醇稀释，抽滤，洗涤滤饼，干燥，得到聚磷酸酯多元醇；
2.根据权利要求1所述的聚磷酸酯多元醇的制备工艺，其特征在于，所述反应温度为110-140℃；搅拌反应的时间为8-12h；封端反应的时间为1-1.5h。
3.根据权利要求1所述的聚磷酸酯多元醇的制备工艺，其特征在于，所述氨基醇化合物的结构式为n为2-6中的任一整数值。
4.根据权利要求1所述的聚磷酸酯多元醇的制备工艺，其特征在于，所述己二酰胺二苯甲醛单体的制备工艺为：在0-5℃下，向反应瓶中加入二氯甲烷、4-醛基苯甲酰氯、1,6-己二胺、三乙胺，其中4-醛基苯甲酰氯、三乙胺的摩尔用量分别是1,6-己二胺摩尔量的200-210％、200-210％；然后加热至15-25℃，反应12-18h，旋转蒸发，柱层析分离，得到己二酰胺二苯甲醛单体。
5.一种利用权利要求1-4任一项所述的制备工艺得到的聚磷酸酯多元醇制备含磷聚氨酯的方法，其特征在于，向反应瓶中加入聚磷酸酯多元醇、二异氰酸酯化合物，通入氮气，升温至70-80℃，反应3-4h...
【专利技术属性】
技术研发人员：张汉玲，王岩强，展龙飞，
申请(专利权)人：临沂斯科瑞聚氨酯材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。