CN111518266B - 一种聚酯多元醇及其制备方法和应用 - Google Patents
一种聚酯多元醇及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111518266B CN111518266B CN202010548893.9A CN202010548893A CN111518266B CN 111518266 B CN111518266 B CN 111518266B CN 202010548893 A CN202010548893 A CN 202010548893A CN 111518266 B CN111518266 B CN 111518266B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyester polyol
- acid
- polyol according
- phosphorus
- halogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/68—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
- C08G63/692—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing phosphorus
- C08G63/6924—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing phosphorus derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/6926—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
- C08G18/46—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain having heteroatoms other than oxygen
- C08G18/4684—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain having heteroatoms other than oxygen containing phosphorus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
- C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
- C08G18/6633—Compounds of group C08G18/42
- C08G18/6637—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
- C08G18/664—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/78—Preparation processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
本发明涉及一种聚酯多元醇及其制备方法和应用,所述聚酯多元醇的制备原料按照摩尔份数包括如下组分:A)酸酐和/或二元羧酸100摩尔份;B)不含磷二元醇0‑110摩尔份;C)含磷二元醇10‑130摩尔份。本发明提供的聚酯多元醇具有优异的阻燃性能,且阻燃剂不易发生迁移,耐久性好,同时由本发明提供的聚酯多元醇所制备的聚氨酯具有优异的应用性能。
Description
技术领域
本发明涉及聚酯多元醇技术领域,尤其涉及一种聚酯多元醇及其制备方法和应用,特别涉及一种具有阻燃性能的聚酯多元醇及其制备方法和应用。
背景技术
聚酯多元醇被应用于制备弹性体、胶黏剂、密封件、涂料、硬泡及软泡等聚氨酯制品,终端应用广泛。其中,很多聚氨酯制品对阻燃性能有较高的要求,例如线缆、建筑涂料、保温硬泡等。
制备阻燃性聚氨酯制品的传统方法是以物理共混的方式向材料中加入阻燃剂,阻燃剂与材料之间没有化学键作用。因此,阻燃剂具有迁移性,制品的阻燃性能会随时间的推移而下降;另外,阻燃剂的加入会导致制品机械性能的劣化。阻燃剂通常含有卤素、磷元素和氮元素等,含卤素的阻燃剂在燃烧时会产生有毒物质,既危害人体健康又污染环境。相比而言,含磷元素的阻燃剂更加环保,是阻燃剂的发展趋势之一。
CN109134802A公开了一种阻燃聚酯多元醇和制备方法及其应用,所述阻燃聚酯多元醇由包括下述重量份数的原料制备:小分子有机二元醇100份,己二酸80~150份,磷酸10~30份,催化剂0.1~0.5份及三甲苯300~700份;其中三甲苯为带水剂。该发明的阻燃聚酯多元醇把阻燃元素-磷通过反应链接到聚酯多元醇主链上,不会发生磷元素迁移的问题,既降低了阻燃元素的使用量又保持了基体的强度。但是该发明的必须在聚酯多元醇的制备原料中加入大量的有机溶剂三甲苯,才能够使反应顺利进行,这就使得后期得到的聚氨酯制品中会有残留的有机溶剂且难以脱除,实用性差。
CN201510032241公开了一种以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为侧基的二元羧酸阻燃剂单体(如下所示),并用该单体制备了阻燃聚酯多元醇。但是,DOPO中含有刚性较大的芳环及并环结构,在聚氨酯材料中添加高含量的DOPO型阻燃剂会增加材料的硬度和脆性,降低材料的柔韧性、耐低温性能和弹性等性能,所以该类阻燃剂在聚氨酯材料中的添加量受到一定限制;并且,该专利的合成方法需要大量使用有毒性的二甲苯溶剂做脱水剂,合成工艺不环保、实用性差。
综上所述,本领域亟待开发一种具有阻燃性能的聚氨酯或其制备原料,同时获得优异的阻燃性、耐迁移性、力学性能、安全性和环保性。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种聚酯多元醇,特别在于提供一种具有阻燃性能的聚酯多元醇,所述聚酯多元醇的制备原料中含有反应型磷系阻燃剂,具有安全性和环保性,且可以使聚酯多元醇及聚氨酯制品的阻燃作用具有耐久性,同时具有优异的应用性能。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供一种聚酯多元醇,所述聚酯多元醇的制备原料按照摩尔份数包括如下组分:
A)酸酐和/或二元羧酸 100摩尔份
B)不含磷二元醇 0-110摩尔份
C)含磷二元醇 10-130摩尔份。
本发明中,组分B(不含磷二元醇)的含量为0-110摩尔份,例如10摩尔份、20摩尔份、30摩尔份、40摩尔份、50摩尔份、60摩尔份、70摩尔份、80摩尔份、90摩尔份、100摩尔份、110摩尔份等。
本发明中,组分C(含磷二元醇)的含量为10-130摩尔份,例如10摩尔份、20摩尔份、30摩尔份、40摩尔份、50摩尔份、60摩尔份、70摩尔份、80摩尔份、90摩尔份、100摩尔份、110摩尔份、120摩尔份、130摩尔份等。
本发明在聚酯多元醇的制备原料中加入含磷二元醇,含磷二元醇作为一种磷系反应型阻燃剂,具有安全性和环保性,通过化学键作用引入聚酯多元醇分子结构中,可以使聚酯多元醇及聚氨酯制品具有优异的阻燃性能,且阻燃剂不易发生迁移,耐久性好,同时由本发明的聚酯多元醇所制备的聚氨酯具有优异的应用性能,如力学性能、柔韧性、耐低温性能和弹性等性能。
此外,本发明的聚酯多元醇制备原料中不添加有机溶剂,得到的聚酯多元醇或聚氨酯制品中无溶剂残留,挥发性有机化合物(VOC)含量低,实用性强。
优选地,所述聚酯多元醇的制备原料中不含有有机溶剂(如二甲苯、三甲苯等)。
优选地,所述不含磷二元醇的含量为35-100摩尔份。
本发明进一步优选不含磷二元醇的含量,在该含量范围内,能够进一步提高材料的阻燃性、耐迁移性和力学性能。
优选地,所述含磷二元醇的含量为20-80摩尔份。
本发明进一步优选含磷二元醇的含量,在该含量范围内,能够进一步提高材料的阻燃性和力学性能。
优选地,所述聚酯多元醇的制备原料按照摩尔份数包括如下组分:
A)酸酐和/或二元羧酸 100摩尔份
B)不含磷二元醇 35-100摩尔份
C)含磷二元醇 20-80摩尔份。
优选地,所述聚酯多元醇制备原料的摩尔数比值C/(B+C)≥5%,例如6%、8%、10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%、24%、26%、28%、30%、32%、34%、36%、38%、40%、42%、44%、46%、48%、50%、52%、54%、56%、58%、60%、62%、64%、66%、68%、70%、72%、74%、76%、78%、80%等,优选≥20%,进一步优选≥50%。C/(B+C)指的是组分C摩尔数占组分B和C总摩尔数的百分比。
优选地,所述聚酯多元醇制备原料的摩尔数比值(B+C)/A≥100%,例如110%、120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%等。(B+C)/A指的是组分B和C的总摩尔数占组分A摩尔数的百分比。
优选地,所述含磷二元醇具有式I所示的结构;
式I中,所述R1选自C1~C25烷基、C1~C25烷氧基、C6~C30芳基或杂芳基、至少一个氢原子被卤素取代的C1~C25烷基、至少一个氢原子被卤素取代的C1~C25烷氧基或至少一个氢原子被卤素取代的C6~C30芳基或杂芳基中的任意一种;
式I中,所述R2和R3各自独立地选自C1~C25亚烷基、C6~C30亚芳基或杂亚芳基、至少一个氢原子被卤素取代的C1~C25亚烷基、至少一个氢原子被卤素取代的C6~C30亚芳基或杂亚芳基中的任意一种;
本发明优选式I结构的含磷二元醇,该化合物中磷元素的含量较高,且结构主体为链状,与特定的配方进行匹配,使得合成得到的聚酯多元醇和聚氨酯同时兼具优异的阻燃性和力学性能。
本发明中,“C1~C25烷基”中“C1~C25”指的是烷基的碳原子个数,取正整数,且C1~C25烷基指的是未被其他原子或原子团取代的C1~C25烷基,本文涉及到相同的表达方式时,均具有同样的意义。
本发明中,卤素包括但不限于氟、氯、溴、碘等。
优选地,式I中,所述R1选自甲基、乙基、丙基、异丙基、苯基、苄基或至少一个卤素取代的苯基中的任意一种,优选乙基或苯基。
优选地,式I中,所述R2和R3各自独立地选自亚乙基、亚丙基或亚己基中的任意一种,优选亚乙基。
优选地,所述含磷二元醇选自如下化合物中的任意一种或两种组合:
优选地,式I所示的含磷二元醇的制备方法包括如下步骤:
在氮气保护的条件下,烃基二氯化磷与二元醇单苄醚(用量为烃基二氯化磷的2.2~2.5倍摩尔量)在溶剂(优选四氢呋喃THF)及碱液(优选正丁基锂或氢氧化钠,用量为烃基二氯化磷的2.1~2.4倍摩尔量,其用量应不高于二元醇单苄醚的摩尔量)存在的作用下,通过取代反应制得中间产物。中间产物在氢气氛围下,在溶剂(优选四氢呋喃THF)和钯碳催化剂(用量为中间产物摩尔量的5%~20%)的存在下充分反应,产物经过柱层析提纯获得含磷二元醇。所述的反应过程如下所示:
除上述方法以外,本领域技术人员也可以通过其他常规技术手段制备含磷二元醇,也可以通过商购获得,本发明对含磷二元醇的制备方法不做具体限定。
优选地,所述酸酐包括C4~C20酸酐和/或至少一个氢原子被卤素取代的C4~C20酸酐,优选脂肪族酸酐、至少一个氢原子被卤素取代的脂肪族酸酐、芳族酸酐、至少一个氢原子被卤素取代的芳族酸酐中的任意一种或至少两种组合,进一步优选苯酐。
优选地,所述二元羧酸包括碳原子数为C3~C20二元羧酸和/或至少一个氢原子被卤素取代的C3~C20二元羧酸,优选脂肪族二元羧酸、至少一个氢原子被卤素取代的脂肪族二元羧酸、芳族二元羧酸、至少一个氢原子被卤素取代的芳族二元羧酸中的任意一种或至少两种组合,进一步优选己二酸、壬二酸、癸二酸、十二碳二元酸、对苯二甲酸或间苯二甲酸中的任意一种或至少两种组合,更进一步优选己二酸、癸二酸、对苯二甲酸或间苯二甲酸中的任意一种或至少两种组合。
优选地,所述组分A包括二元羧酸,优选己二酸。
优选地,所述不含磷二元醇包括C2~C20不含磷二元醇,优选乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、壬二醇、二乙二醇或三乙二醇中的任意一种或至少两种组合,进一步优选乙二醇、1,4-丁二醇或1,6-己二醇中的任意一种或至少两种组合,更进一步优选1,4-丁二醇。
优选地,所述聚酯多元醇的制备原料还包括催化剂,所述催化剂包括锑系、钛系、锗系或锡系催化剂中的一种或至少两种组合,优选醋酸锑、三氧化二锑、乙二醇锑、钛酸四异丁酯、钛酸四异丙酯、二氧化锗、氯化亚锡、醋酸锡或氢氧化氧化丁基锡中的任意一种或至少两种组合。
优选地,所述催化剂包括钛系催化剂。
优选地,以组分A、B和C的总质量计,所述催化剂的用量具体为0-600ppm,例如50ppm、100ppm、150ppm、200ppm、250ppm、300ppm、350ppm、400ppm、450ppm、500ppm、550ppm等,优选40-300ppm。
优选地,所述聚酯多元醇的羟值为10~112mg KOH/g,例如15mg KOH/g、20mg KOH/g、25mg KOH/g、30mg KOH/g、35mg KOH/g、40mg KOH/g、45mg KOH/g、50mg KOH/g、55mg KOH/g、60mg KOH/g、65mg KOH/g、70mg KOH/g、75mg KOH/g、80mg KOH/g、85mg KOH/g、90mg KOH/g、95mg KOH/g、100mg KOH/g等,优选22~112mg KOH/g,进一步优选37~112mg KOH/g。
优选地,所述聚酯多元醇的酸值为0.01~10mg KOH/g,例如0.1mg KOH/g、0.5mgKOH/g、1mg KOH/g、1.5mg KOH/g、2mg KOH/g、2.5mg KOH/g、3mg KOH/g、3.5mg KOH/g、4mgKOH/g、4.5mg KOH/g、5mg KOH/g、5.5mg KOH/g、6mg KOH/g、6.5mg KOH/g、7mg KOH/g、7.5mgKOH/g、8mg KOH/g、8.5mg KOH/g、9mg KOH/g、9.5mg KOH/g等,优选0.01~5mg KOH/g,进一步优选0.01~0.5mg KOH/g。
本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述的聚酯多元醇的制备方法,所述制备方法包括:将配方量的组分A、组分B和组分C混合,进行熔融缩聚,得到所述聚酯多元醇。
优选地,所述聚酯多元醇的制备方法包括如下步骤:
氮气保护下,将组分A、B和C混合,升温至130~180℃(例如140℃、150℃、160℃、170℃等)并恒温反应1~5h(例如1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h等),进一步将温度升至180~220℃(190℃、200℃、210℃等)并恒温反应,开启真空,继续反应至酸值和羟值合格;降低并出料包装。
本发明的目的之三在于提供一种聚氨酯制品,所述聚氨酯制品的制备原料包括目的之一所述的聚酯多元醇。
优选地,所述聚氨酯制品包括聚氨酯弹性体、胶黏剂、密封件、涂料、硬泡或软泡。
优选地,所述聚氨酯制品为阻燃性聚氨酯制品。
优选地,所述聚氨酯制品应用于线缆、薄膜、建筑涂料或防护服涂层。
优选地,所述聚氨酯制品的制备原料还包括二异氰酸酯和扩链剂。
优选地,所述聚氨酯制品的制品原料可以选择性地包括抗氧剂、耐水解剂、防老化剂、填料及染色剂等功能助剂。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明提供的聚酯多元醇具有优异的阻燃性能,且阻燃剂不易发生迁移,耐久性好,由该聚酯多元醇制备的聚氨酯制品具有优异的应用性能,如力学性能、柔韧性、耐低温性能和弹性等性能。其中,聚氨酯弹性体的阻燃等级可达V1,甚至V0等级,在80℃水中恒温放置14天后阻燃等级基本维持不变,拉伸强度为22.2~30.6Mpa,大部分在23.0MPa以上,断裂伸长率为500~620%。
此外,本发明的聚酯多元醇制备原料中无需添加有机溶剂,这样得到的聚酯多元醇或聚氨酯制品中无溶剂残留,挥发性有机化合物(VOC)含量低,实用性强。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
以下制备例、实施例、对比例、应用例和对比应用例中所用的主要原料说明如下:乙基二氯化磷、苯基二氯化膦、丁基锂、钯碳催化剂等原料购自美国阿尔法化学、日本东京化学等公司;乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇(下文可简称丁二醇)、新戊二醇、己二醇等购自巴斯夫等公司。若未特别说明,所用的原料均为商业渠道获得。
聚酯多元醇酸值测试方法参考HG/T 2709-1995,羟值测试方法参考HG/T 2708-1995,水分测试方法参考GB/T 6283-2008。
阻燃性能测试参考UL94标准。
耐迁移性测试方法:将待测材料在80℃水中恒温放置14天后参考UL94标准测试阻燃性。
拉伸强度和断裂伸长率测试方法参考ASTM D412。
本发明中,eq.代表当量,示例性地,2eq.代表2当量。
制备例1
本制备例提供一种含磷二元醇的制备方法,具体如下:
(1)中间体M的合成。
在氮气保护的条件下,于装有磁力搅拌子的干燥的250mL三口圆底烧瓶中,加入乙二醇单苄醚Q(11.5mmol,2.2eq.),并加入重蒸的THF(60mL)溶解;用液氮丙酮浴将体系降温至-30℃,在该温度下,缓慢滴加nBuLi的四氢呋喃溶液(1.0M,11.0mmol,2.1eq.),滴毕,在该温度下继续搅拌反应10分钟。在该温度下,向体系中加入乙基二氯化磷或苯基二氯化磷P(5.3mmol,1.0eq.)的四氢呋喃(11mL)溶液,加毕,在该温度下继续搅拌反应30分钟;撤掉液氮丙酮浴并自然升温至室温,继续搅拌反应,直至薄层层析法(TLC)或核磁监测显示原料消失。反应结束后,将体系降温至0℃,加饱和氯化铵溶液(20mL)淬灭反应,体系用乙醚(20mL×3次)萃取,合并有机相并用饱和食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压脱出溶剂,粗品经柱层析(乙酸乙酯/石油醚)提纯可得目标产物。
(2)目标化合物N的合成。
于带有磁力搅拌子和抽气头的100mL三口圆底烧瓶中,依次加入上一步的产物M(10mmol,1.0eq.)、钯碳催化剂(1mmol,10mol%),将体系置换为氢气氛围,加入四氢呋喃(50mL),在室温下搅拌反应,直至薄层层析法(TLC)监测显示原料消失。减压脱出溶剂,粗品经柱层析(乙酸乙酯/石油醚)提纯得到目标产物N。
其中,R1=Et、R2=CH2CH2的化合物记做N1,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:0.93(t,3H),1.40(q,2H),3.45(t,2H),3.66-3.73(m,2H)。
R1=Ph、R2=CH2CH2的化合物记为N2,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:3.45(t,2H),3.68-3.75(m,2H),7.32(d,2H),7.40-7.45(m,3H)。
制备例2
按照专利申请CN109134802A公开的方法制备含磷二元醇M1,其结构如下:
实施例1-10、对比例1
上述实施例和对比例提供不同的聚酯多元醇,制备方法如下:
在氮气保护条件下,向反应釜中依次加入下表1所示的原料;将体系温度升至140℃,并在该温度下恒温反应;酸值达到30mg KOH/g时升温至180℃,继续恒温反应;当酸值低于10mg KOH/g时,将体系温度升至210℃,开启真空系统,真空度在0.5h内缓慢降至-0.09MPa,脱除体系中的水分和小分子醇,至酸值和羟值达标时停止真空,降温出料。所得聚酯多元醇的指标见表2。
对比例2
参考专利CN110229322A中实施例2的方法制备聚酯多元醇,不同点在于,不添加乙二醇和1,6己二醇,其中丁二醇、己二酸和磷酸的添加量如表1所示,所得聚酯多元醇的指标见表2。
对比例3
参考专利CN104558570A中实施例3的方法制备聚酯多元醇,不同点在于,添加丁二醇的同时添加己二酸,其中丁二醇、己二酸、DOPO和衣康酸的添加量如表1所示,所得聚酯多元醇的指标见表2。
应用例1-10、对比应用例1-3
上述应用例和对比应用例提供不同的聚氨酯弹性体(TPU),制备方法如下:
分别将实施例1-10和对比例1-3制备得到的聚酯多元醇(30.0mol)与二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)(32.0mol)混合均匀,加入1,4-丁二醇(BDO)(3.0mol)扩链,搅拌至充分反应;然后置于120℃烘箱中恒温熟化12h,制得聚氨酯弹性体。
应用例1-10、对比应用例1-3的性能测试结果详见表2。
表1
表2
由表2的数据可知,本发明提供的聚酯多元醇制备得到的聚氨酯弹性体具有优异的阻燃性能,阻燃等级均在V2及以上,大部分为V1等级,最高可达V0等级,并且阻燃性耐久,制品在80℃的水中恒温放置14天后阻燃性基本不变,同时具有良好的力学性能,拉伸强度为22.2~30.6MPa,大部分在23.0MPa以上,断裂伸长率为500~620%。
对比例1的聚酯多元醇未添加含磷二元醇,聚氨酯弹性体的基本没有阻燃性;对比实施例5和对比例2可知,在保持阻燃单体与己二酸摩尔比例一致的情况下,对比例2添加磷酸制备而成的聚酯多元醇制得的聚氨酯弹性体的阻燃性能和断裂伸长率均变差;对比实施例5和对比例3可知,在保持阻燃单体与己二酸摩尔比例一致的情况下,对比例3添加DOPO制备而成的聚酯多元醇制得的聚氨酯弹性体的阻燃性能和断裂伸长率均变差。
通过对比实施例3和实施例10可知,本发明通过选用特定结构的含磷二元醇(实施例3),能够进一步提高聚氨酯弹性体的综合性能,这是由于式I的含磷二元醇具有合适的磷元素含量和主体结构,与本发明的特定配方匹配,能够进一步优化产品性能。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (35)
1.一种聚酯多元醇,其特征在于,所述聚酯多元醇的制备原料按照摩尔份数包括如下组分:
A)酸酐和/或二元羧酸 100摩尔份
B)不含磷二元醇 0-110摩尔份
C)含磷二元醇 10-130摩尔份;
所述含磷二元醇具有式I所示的结构:
式I中,所述R1选自C1~C25烷基、C1~C25烷氧基、C6~C30芳基或杂芳基、至少一个氢原子被卤素取代的C1~C25烷基、至少一个氢原子被卤素取代的C1~C25烷氧基或至少一个氢原子被卤素取代的C6~C30芳基或杂芳基中的任意一种;
式I中,所述R2和R3各自独立地选自C1~C25亚烷基、C6~C30亚芳基或杂亚芳基、至少一个氢原子被卤素取代的C1~C25亚烷基、至少一个氢原子被卤素取代的C6~C30亚芳基或杂亚芳基中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述不含磷二元醇的含量为35-100摩尔份。
3.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述含磷二元醇的含量为20-80摩尔份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述聚酯多元醇制备原料的摩尔数比值C/(B+C)≥5%。
5.根据权利要求4所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述聚酯多元醇制备原料的摩尔数比值C/(B+C)≥20%。
6.根据权利要求5所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述聚酯多元醇制备原料的摩尔数比值C/(B+C)≥50%。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述聚酯多元醇制备原料的摩尔数比值(B+C)/A≥100%。
8.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,式I中,所述R1选自甲基、乙基、丙基、异丙基、苯基、苄基或至少一个卤素取代的苯基中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述R1为乙基或苯基。
10.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,式I中,所述R2和R3各自独立地选自亚乙基、亚丙基或亚己基中的任意一种。
11.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述R2和R3为亚乙基。
13.根据权利要求1-3中任一项所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述酸酐包括C4~C20酸酐和/或至少一个氢原子被卤素取代的C4~C20酸酐。
14.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述酸酐包括脂肪族酸酐、至少一个氢原子被卤素取代的脂肪族酸酐、芳族酸酐、至少一个氢原子被卤素取代的芳族酸酐中的任意一种或至少两种组合。
15.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述酸酐包括苯酐。
16.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述二元羧酸包括碳原子数为C3~C20二元羧酸和/或至少一个氢原子被卤素取代的C3~C20二元羧酸。
17.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述二元羧酸包括脂肪族二元羧酸、至少一个氢原子被卤素取代的脂肪族二元羧酸、芳族二元羧酸、至少一个氢原子被卤素取代的芳族二元羧酸中的任意一种或至少两种组合。
18.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述二元羧酸包括己二酸、壬二酸、癸二酸、十二碳二元酸、对苯二甲酸或间苯二甲酸中的任意一种或至少两种组合。
19.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述二元羧酸包括己二酸、癸二酸、对苯二甲酸或间苯二甲酸中的任意一种或至少两种组合。
20.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述组分A包括二元羧酸。
21.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述组分A包括己二酸。
22.根据权利要求1-3中任一项所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述不含磷二元醇包括C2~C20不含磷二元醇。
23.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述不含磷二元醇包括乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、壬二醇、二乙二醇或三乙二醇中的任意一种或至少两种组合。
24.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述不含磷二元醇包括乙二醇、1,4-丁二醇或1,6-己二醇中的任意一种或至少两种组合。
25.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述不含磷二元醇包括1,4-丁二醇。
26.根据权利要求1-3中任一项所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述聚酯多元醇的羟值为10~112mg KOH/g。
27.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述聚酯多元醇的羟值为22~112mg KOH/g。
28.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述聚酯多元醇的羟值为37~112mg KOH/g。
29.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述聚酯多元醇的酸值为0.01~10mg KOH/g。
30.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述聚酯多元醇的酸值为0.01~5mg KOH/g。
31.根据权利要求1所述的聚酯多元醇,其特征在于,所述聚酯多元醇的酸值为0.01~0.5mg KOH/g。
32.一种根据权利要求1-31中任一项所述的聚酯多元醇的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:将配方量的组分A、组分B和组分C混合,进行熔融缩聚,得到所述聚酯多元醇。
33.一种聚氨酯制品,其特征在于,所述聚氨酯制品的制备原料包括权利要求1-31中任一项所述的聚酯多元醇。
34.根据权利要求33所述的聚氨酯制品,其特征在于,所述聚氨酯制品包括聚氨酯弹性体、胶黏剂、密封件、涂料、硬泡或软泡。
35.根据权利要求33所述的聚氨酯制品,其特征在于,所述聚氨酯制品为阻燃性聚氨酯制品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010548893.9A CN111518266B (zh) | 2020-06-16 | 2020-06-16 | 一种聚酯多元醇及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010548893.9A CN111518266B (zh) | 2020-06-16 | 2020-06-16 | 一种聚酯多元醇及其制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111518266A CN111518266A (zh) | 2020-08-11 |
CN111518266B true CN111518266B (zh) | 2022-04-12 |
Family
ID=71910222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010548893.9A Active CN111518266B (zh) | 2020-06-16 | 2020-06-16 | 一种聚酯多元醇及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111518266B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114380989B (zh) * | 2021-12-30 | 2023-09-05 | 山东一诺威聚氨酯股份有限公司 | 聚氨酯软质泡沫材料用聚酯多元醇及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4803230A (en) * | 1986-11-28 | 1989-02-07 | Montedipe S.P.A. | Polyols-polyesters and use thereof in the production of polyurethane foams |
CN104004171A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-08-27 | 旭川化学(苏州)有限公司 | 一种含磷无卤环保阻燃聚酯多元醇的制备方法 |
CN109134802A (zh) * | 2017-06-27 | 2019-01-04 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种含磷无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体组合物及其制备方法和用途 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013204550A1 (de) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Evonik Industries Ag | Verwendung von Polyestern mit inhärentem Flammschutz in Kleb- und Dichtstoffen |
-
2020
- 2020-06-16 CN CN202010548893.9A patent/CN111518266B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4803230A (en) * | 1986-11-28 | 1989-02-07 | Montedipe S.P.A. | Polyols-polyesters and use thereof in the production of polyurethane foams |
CN104004171A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-08-27 | 旭川化学(苏州)有限公司 | 一种含磷无卤环保阻燃聚酯多元醇的制备方法 |
CN109134802A (zh) * | 2017-06-27 | 2019-01-04 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种含磷无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体组合物及其制备方法和用途 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111518266A (zh) | 2020-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103102490B (zh) | 含磷多元醇、其制备方法、及包含其的阻燃聚氨酯 | |
JP4678898B2 (ja) | コポリエステル エラストマー | |
WO2013054659A1 (ja) | 電気絶縁用ポリウレタン樹脂組成物 | |
CN103289124B (zh) | 磷系阻燃剂1,2-二羧基乙基二苯基氧化膦及其制备方法和无卤阻燃聚酯组合物 | |
CN107739433B (zh) | 一种端羟基含磷聚酯、制备方法及应用以及一种无卤阻燃增强增韧环氧复合材料 | |
WO2022089468A1 (zh) | 聚合型阻燃剂及其制备方法和应用 | |
CN111518266B (zh) | 一种聚酯多元醇及其制备方法和应用 | |
WO2022089461A1 (zh) | 反应型阻燃剂、聚合型阻燃剂及其制备方法和应用 | |
KR102237976B1 (ko) | 인계 폴리올 개질된 난연에폭시를 포함하는 수송기계용 에폭시 접착제 조성물 | |
JP3652151B2 (ja) | 硬化性ポリメチルシルセスキオキサンの製造方法 | |
KR102256250B1 (ko) | 난연 폴리올을 포함하는 에폭시 수지 및 이를 포함하는 조성물 | |
US12110364B2 (en) | Poly(arylene ether ketone) resin, method for producing the same, and molded article | |
KR20210095514A (ko) | 폴리에테르에스테르 공중합체, 및 이의 제조방법 | |
JP2007182528A (ja) | シルセスキオキサン誘導体を反応させて得られる重合体およびその製造方法 | |
TWI520987B (zh) | Cage silsesquioxane silicone resin and siloxane cage silsesquioxane silicone siloxane copolymer, and manufacturing method thereof | |
KR101542615B1 (ko) | 신규 폴리실록산, 그 제조방법 및 이를 포함하는 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체 | |
KR102223386B1 (ko) | 인계 폴리올을 포함하는 에폭시 수지 조성물, 일액형 에폭시 구조용 접착제 및 그의 제조방법 | |
CN111763232B (zh) | 一种含有反应基团的磷杂菲/次磷酸盐双基阻燃剂及其制备方法 | |
KR20140118274A (ko) | 신규 폴리실록산, 그 제조방법 및 이를 포함하는 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체 | |
JPH1180178A (ja) | リン含有フェノール末端オリゴマー及びその製造法 | |
CN112480362B (zh) | 一种聚氨酯组合物及其制备方法和应用 | |
US20070299232A1 (en) | Polycarbosilane and Method for Producing Same | |
US3833545A (en) | Fluorine-containing polyurethanes | |
KR101841920B1 (ko) | 내열성 폴리올 및 이를 포함하는 폴리우레탄 수지 | |
KR102546666B1 (ko) | 형상기억특성을 갖는 실리콘 고무 및 이의 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |