阻燃型聚醚多元醇_阻燃型聚氨酯材料研究方向

　　阻燃型聚氨酯材料研究主要從兩個(gè)方向展開：使用含阻燃性元素的異氰酸酯；使用含有阻燃元素的有機(jī)聚醇和添加有機(jī)或無(wú)機(jī)阻燃劑。前二者，都在參與反應(yīng)的主要成分結(jié)構(gòu)中含有阻燃性元素，經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)入聚合物分子鏈，阻燃性能持久，使用壽命長(zhǎng)。后者是物理性摻混，生產(chǎn)操作簡(jiǎn)單，成本低，但材料隨使用時(shí)間的延長(zhǎng)，阻燃效果會(huì)逐漸減弱。

　　在最近20~30年中，圍繞聚氨酯行業(yè)，在普通聚醚多元醇的基礎(chǔ)上，相繼開發(fā)了許多含有磷、銻、硼及鹵素的阻燃性聚醚多元醇。這類聚醚多元醇制備的主要途徑有三種。

　?。?）使用含阻燃元素的化合物作為起始劑，如三氯氧磷、五氧化二磷、四羥甲基氯化磷以及許多低分子量的磷酸酯等，與普通低分子多元醇反應(yīng)，再與氧化丙烯、氧化乙烯進(jìn)行開環(huán)聚合，是阻燃元素直接嵌入聚醚分子結(jié)構(gòu)中。

　　以三氯氧磷、丙三醇和氧化丙烯開環(huán)聚合為例，反應(yīng)時(shí)如下：

　　將三氯氧磷逐步滴加至已加熱到70℃的丙三醇中，控制反應(yīng)溫度不超過(guò)90℃，滴加完后于80℃下，維持反應(yīng)30min，減壓脫除反應(yīng)中放出的氯化氫氣體，然后進(jìn)行第二階段反應(yīng)，在75~90℃溫度下，逐步滴加氧化丙烯進(jìn)行開環(huán)聚合反應(yīng)，再后經(jīng)減壓等后處理程序，制備含氯、含磷的阻燃型聚醚多元醇。

　?。?）使用含鹵素的環(huán)氧化合物單體為原料進(jìn)行開環(huán)聚合。常用的這類化合物有環(huán)氧氯丙烷、環(huán)氧氯乙烷、環(huán)氧氯丁烷等。這些含有氯原子的單體，通過(guò)開環(huán)聚合，使氯原子直接嵌入聚醚分子鏈中，生成含鹵素的阻燃型聚醚多元醇。

　?。?）同時(shí)使用含鹵素聚合單體和含磷、銻等化合物與起始劑混合物進(jìn)行開環(huán)聚合反應(yīng)，生成含有多種阻燃元素構(gòu)成的復(fù)合型阻燃聚醚多元醇。

　　例如，將3mol甘油和適量的三氯化銻投入干燥的反應(yīng)釜中，在70℃~80℃下，逐步滴加1mol三氯氧磷，滴加完后在80~90℃下保溫反應(yīng)1h，然后減壓脫除反應(yīng)中生成的氯化氫。第二步是往系統(tǒng)中滴加環(huán)氧氯丙烷7mol，控制反應(yīng)溫度不得超過(guò)110℃~20℃，并維持反應(yīng)1~2h，所得產(chǎn)品經(jīng)過(guò)必要的后處理工序，可獲得阻燃效果甚佳的阻燃型聚醚多元醇。該醇醚含磷量約3%，含氯量30%~40%，含銻量約10%~15%。由于這種聚醚含有3種阻燃元素，使得由它們生成的聚氨酯材料具備優(yōu)異的阻燃功能。它既具備磷、銻元素在火焰材料表面能生成一層致密的“碳化防護(hù)層”，阻止火焰向內(nèi)部進(jìn)一步燃燒，同時(shí)，還具備鋁塑聚醚高溫下能分解出鹵化烴類氣體，隔絕外部空氣中的氧，達(dá)到良好的阻燃目的。

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