[发明专利]无机纳米复合聚醚多元醇的制备方法

说明书

本发明涉及一种无机纳米复合聚醚多元醇的制备方法，属于聚醚多元醇改性技术领域。所述的无机纳米复合聚醚多元醇的制备方法，以无机纳米二氧化硅与含硅氧烷聚醚多元醇为原料，二者在水溶液中通过高温搅拌反应并进行脱水、脱醇处理得到所述的无机纳米复合聚醚多元醇；所述的含硅氧烷聚醚多元醇由硅烷偶联剂与起始剂复配，在催化剂作用下，与环氧烷烃进行聚合反应得到。本发明设计科学合理，制备的产品可以应用在聚氨酯材料阻燃领域，同时制备的产品具有较高的强度和优良的储存稳定性以及抗冲击性。

技术领域

本发明涉及一种无机纳米复合聚醚多元醇的制备方法，属于聚醚多元醇改性技术领域。

背景技术

聚氨酯即氨基甲酸酯，是六大合成材料之一，由于其具有优良的隔热保温，耐腐蚀，抗冲击等性能，且制备加工方法简便、易操控，其广泛应用于建筑、保温、机械、汽车制造、医疗、电子等领域，居各种材料之首。

聚氨酯材料分子结构中大多为氨基甲酸酯链段。大多数普通的聚氨酯材料在空气中易燃烧，且燃烧过程中会产生大量的有毒气体和烟尘，会造成很大的经济损失和人员伤亡，所以使得聚氨酯在某些对阻燃要求相对稍高的领域的应用得到了一定的限制。

目前提高聚氨酯阻燃性能的方法主要是通过添加有机阻燃剂的方法，但该方法不仅会导致材料的强度及加工性能降低，而且这种添加的有机阻燃成分在高温时往往会释放出剧毒的气体，导致更大的生物体及环境危害。

无机材料是一类不燃或难燃的本质阻燃材料，近年来将无机材料添加到聚氨酯材料中提高材料阻燃性的方法也比较多，但这种物理混合添加的方法无法预先制备稳定产品，往往对施工现场的要求相对较高，而且得到的制品的性能也并不理想。聚醚多元醇是生产聚氨酯材料的主要原料之一，且其生产过程相对较简单、环保，反应条件较温和。近年来，通过对聚醚多元醇进行改性以达到聚氨酯材料的结构阻燃的研究层出不穷，但大都改性方法均属于前文中所提到的物理或化学添加有机阻燃成分的范畴，目前市场上并未有流通的无机复合聚醚多元醇产品。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种无机纳米复合聚醚多元醇的制备方法，其设计科学合理，制备的产品可以应用在聚氨酯材料阻燃领域，同时制备的产品具有较高的强度和优良的储存稳定性。

本发明所述的无机纳米复合聚醚多元醇的制备方法相对较简单，它是将无机纳米二氧化硅通过共价键的方式与聚醚多元醇结构进行键合，达到了本体阻燃的效果，对阻燃聚醚多元醇的发展具有重要的意义。

本发明所述的无机纳米复合聚醚多元醇的制备方法，以无机纳米二氧化硅与含硅氧烷聚醚多元醇为原料，二者在水溶液中通过高温搅拌反应并进行脱水、脱醇处理得到所述的无机纳米复合聚醚多元醇；

所述的含硅氧烷聚醚多元醇由硅烷偶联剂与起始剂复配，在催化剂作用下，与环氧烷烃进行聚合反应得到。

所述的无机纳米二氧化硅粒径在0.1μm以下，气相法生产的一类工业亲水性纳米二氧化硅，又称气相白炭黑，优选A150、V15、LM150、HL-150。

硅烷偶联剂为改性氨基硅烷偶联剂，优选A-1100、A-1110、A-1120、A1130中的一种或两种。

优选地，起始剂为丙二醇、二乙二醇、水、甘油、山梨醇或蔗糖中的两种以上的混合物。

优选地，催化剂为有机胺类催化剂。

优选地，制备含硅氧烷聚醚多元醇原料用量如下：

以四种物质的总质量为100％计。

优选地，聚合反应温度为80-105℃，反应时间为2-4h。

优选地，所用原料用量如下：

含硅氧烷聚醚多元醇 50-70％；