[发明专利]阻燃性水性聚氨酯涂料与胶黏剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的聚氨酯的制备方法，特别涉及阻燃性水性聚氨酯涂料与胶黏剂的制备方法。

背景技术

水性聚氨酯是一种在聚氨酯的分子链中含有亲水性基团的聚氨酯树脂，与水具有很强的亲和性，采用特定的工艺能使之在水中分散并形成稳定的体系。水性聚氨酯主要应用于皮革涂饰、纺织印染、造纸业、建筑涂料、胶粘剂等方面，所涉及的几乎都是易燃材料，这些材料在使用时如未经阻燃处理，必然成为引发火灾的安全隐患。水性聚氨酯的阻燃化，是水性聚氨酯功能化的重要方向之一。

聚氨酯进行合成常采用二月桂酸二丁基锡做催化剂，但由于重金属锡在随着聚氨酯的降解而对环境造成危害，筛选高效无毒的催化剂是聚氨酯合成中的一大难题。

茶皂素又名茶皂甙，是由茶树种子中提取出来的一类醣甙化合物，是一种性能良好的天然表面活性剂，它可广泛应用于轻工、化工、农药、饲料、养殖、纺织、采油、采矿、建材与高速公路建设等领域，制造乳化剂、洗洁剂、农药助剂、饲料添加剂、蟹虾养殖保护剂、纺织助剂、油田泡沫剂、采矿浮选剂以及加气混凝土稳泡剂与混凝土外加剂——防冻剂等，也可以作为发泡剂。

发明内容

本发明旨在提供阻燃性水性聚氨酯涂料与胶黏剂的制备方法，所要解决的技术问题将五氧化二磷在乙二胺四甲叉膦酸钠和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑盐酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐进行分散，再通过与四羟甲基硫酸磷反应，提高阻燃剂中磷含量，提高阻燃剂的阻燃效率；同时采用季戊四醇对所得产物进行改性，增加膨胀型阻燃剂的成炭性；再采用酸酐对产物进行改性，并选择茶皂素对合成产物改性，并在有机金属化合物作用下络合，提高了膨胀型阻燃剂的稳定性，并将聚四氢呋喃醚二醇与异氰酸酯，在催化剂、催化协效剂、膨胀型阻燃剂作用下提高聚氨酯的阻燃性。

1.阻燃性水性聚氨酯涂料与胶黏剂的制备方法，其特征在于：

（1）、将25g五氧化二磷、乙二胺四甲叉膦酸钠16g和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐12g，常温搅拌30min，得五氧化二磷的分散液；将四羟甲基硫酸磷37.5g、五氧化二磷分散液29.5g加入到反应体系中，搅拌升温到70℃，保温搅拌反应2h，使其充分反应，得产物A；向产物A体系中加入季戊四醇40.8g和3-甲氧基-4-羟基扁桃酸1.2g，反应体系温度为75℃，搅拌反应2h，得产物B；向产物B体系加入顺丁烯二酸酐29.5g、六氯环三磷腈12g、茶皂素12g和三乙磷酸铝4.3g，搅拌反应2h，反应体系温度为80℃，加入二乙烯三胺五乙酸五钠2g，70℃下反应1h，得透明液体C，即为膨胀型阻燃剂D；

（2）、在装有搅拌浆、温度计、冷凝管500ml的四口烧瓶中，将聚四氢呋喃醚二醇122g与二苯基甲烷二异氰酸酯44.6g混合，在催化剂二月桂酸二丁基锡0.31g存在的条件下，于75℃下反应2.5h，得到164.5g聚氨酯预聚体A；

（3）、向聚氨酯预聚体A中加入磷酸吡哆醛6.78g和步骤（1）的膨胀型阻燃剂D19g，于85℃反应2.5h，加入三乙胺7.99g进行中和反应90min，加水130g进行乳化2h，并加入乙二胺四亚甲基膦酸13g、乙二胺四乙酸二钾2.1g和双(4-羧基苯基)苯基氧化膦2.5g，反应温度85℃，反应时间1h，调节体系pH为7~8，形成的阻燃性水性聚氨酯涂料与胶黏剂。

2. 阻燃性水性聚氨酯涂料与胶黏剂的制备方法，其特征在于：

（1）、将25g五氧化二磷、乙二胺四甲叉膦酸钠16g和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐13g，常温搅拌30min，得五氧化二磷的分散液；将四羟甲基硫酸磷37.5g、五氧化二磷分散液29.5g加入到反应体系中，70℃保温搅拌反应2h，使其充分反应，得产物A；向产物A体系中加入季戊四醇40.8g和核黄素3.2g，75℃搅拌反应2h，得产物B；向产物B体系加入顺丁烯二酸酐29.5g、六氯环三磷腈12g、茶皂素12g和三乙磷酸铝5.3g，80℃搅拌反应2h，加入二乙烯三胺五乙酸五钠2g，70℃下反应1h，得透明液体C，即为膨胀型阻燃剂D；

（2）、在装有搅拌浆、温度计、冷凝管的500ml的四口烧瓶中，将聚四氢呋喃醚二醇112g与甲苯二异氰酸酯43.6g混合，在催化剂二月桂酸二丁基锡0.26g存在的条件下，于85℃下反应2.5h，得到152.5g聚氨酯预聚体A；