[发明专利]接枝蓖麻油多元醇聚合物的合成

说明书

技术领域：

本发明涉及到接枝蓖麻油多元醇聚合物的合成方法。

背景技术：

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。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种接枝蓖麻油多元醇的方法。本发明采用苯乙烯和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。

实现本发明的技术方案如下：

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％。

本发明中，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，本发明具有以下优点：

1、本发明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发明做进一步阐述

实施例一：