[发明专利]一种含磷含氮结构型阻燃多元醇及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种含磷含氮结构型阻燃多元醇，其特征在于其结构式如下：

其中，R”表示R_x为C₁-C₄的烷基或苯基中的一种。

2.合成如权利要求1所述一种含磷含氮结构型阻燃多元醇的路线为：

(1)

(2)

其中，在合成路线(1)中，R表示H或OH或C₁-C₅的烷基中的一种，R’表示取代基的数目m＝1～3，当R为OH或C₁-C₅的烷基时，R'与R的取代位置不相同；

在合成路线(2)中，表示为含磷含氮结构型阻燃多元醇，R”表示R_x为C₁-C₄的烷基或苯基中的一种，_R”在苯环上的取代位置与合成路线(1)中的R’相同。

3.制备如权利要求1所述含磷含氮结构型阻燃多元醇的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将多聚甲醛和乙醇胺混合反应后在氮气保护下升温反应，再加入芳香族酚类化合物的乙醇溶液，回流反应后得到曼尼希多元醇中间体；

2)将体系温度降至50～55℃后加入亚磷酸酯类化合物和多聚甲醛继续反应，再经过减压蒸馏脱去乙醇和反应生成的水分，得到淡黄色粘稠液体即为含磷含氮结构型阻燃多元醇。

4.如权利要求3所述方法，其特征在于在步骤1)中，所述将多聚甲醛和乙醇胺混合反应可将多聚甲醛和乙醇胺加入到在装有恒压滴液漏斗和回流冷凝管容器中，15～20℃搅拌反应0.5～1.0h；所述在氮气保护下升温反应的温度可为60～80℃，升温反应的时间可为2～4h。

5.如权利要求3所述方法，其特征在于在步骤1)中，所述芳香族酚类化合物的乙醇溶液采用质量分数为30％～50％的芳香族酚类化合物的乙醇溶液；所述芳香族酚类化合物结构式为其中R表示H或OH或C₁-C₉的烷基中的一种；所述乙醇胺、多聚甲醛和芳香族酚类化合物三者的摩尔比为3∶(1.5～3.0)∶(1.0～3.0)。

6.如权利要求3所述方法，其特征在于在步骤1)中，所述回流反应的时间为2～4h；在步骤2)中，所述继续反应的时间为2～4h。

7.如权利要求3所述方法，其特征在于在步骤2)中，所述亚磷酸酯类化合物选自亚磷酸二甲酯、亚磷酸二乙酯、亚磷酸二异丙酯、亚磷酸二丁酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丁酯、亚磷酸三苯酯、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)中的一种。

8.如权利要求3所述方法，其特征在于在步骤2)中，所述亚磷酸酯类化合物、多聚甲醛和步骤1)中的乙醇胺三者的摩尔比为1∶(0.5～1.0)∶(2.0～3.0)。

9.如权利要求1所述一种含磷含氮结构型阻燃多元醇在制造硬质聚氨酯泡沫塑料中应用。

10.如权利要求9所述应用，其特征在于所述制造硬质聚氨酯泡沫塑料的方法的具体步骤为：

将含磷含氮结构型阻燃醚多元醇、聚醚多元醇、胺类催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂和水混合得组合多元醇，再与异氰酸酯混合搅拌10～20s，转速3000～3500r/min，倒入模具中，熟化48h，即得到阻燃性硬质聚氨酯泡沫塑料；

所述含磷含氮结构型阻燃醚多元醇、聚醚多元醇、胺类催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂和水的质量比为(50～100)∶(0～50)∶(0.1～0.6)∶(0.5～5)∶(10～30)∶(0.01～5)；所述异氰酸酯与多元醇按NCO/OH的摩尔比为1.2～2.5；

所述聚醚多元醇选自聚醚多元醇403或聚醚4110；聚醚多元醇的羟值为250～450mgKOH/g；

所述胺类催化剂可选自N,N,-二甲基环己胺、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、三乙醇胺、异丙醇胺、季胺盐中的至少一种；

所述发泡剂可选自HCFC-141B、HFC-245fa、HFC-365mfc中的至少一种；

所述异氰酸酯可选自甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯中的一种。