【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及硬質發泡聚氨酯保溫材料阻燃領域，尤其涉及一種聚合型含膦多元醇及其制備方法和應用。
技術介紹
1、硬質發泡聚氨酯(rpuf)是以異氰酸酯和多元醇為主要原料，在發泡劑、催化劑等多種助劑作用下制備而成，具有質輕、比強度高、隔熱等優點，廣泛應用于建筑外墻保溫、隔熱等領域。但rpuf材料比表面積大，極易燃燒，嚴重威脅了人們的生命和財產安全，因此需要對rpuf材料進行阻燃改性。
2、目前rpuf保溫材料的阻燃改性主要通過在發泡過程中直接添加阻燃劑，該方法工藝簡單，但存在著阻燃劑添加量大、易析出、影響材料的機械性能及保溫性能，無法實現rpuf材料的耐久阻燃。另外，通過在rpuf材料表面進行阻燃涂層改性，可以使材料保持良好的力學及隔熱性能，但涂層的耐候性不佳，在外力作用下易脫落，影響材料的持久阻燃。
技術實現思路
1、本專利技術是要解決現有阻燃聚氨酯材料存在阻燃劑易遷移、耐久性差，力學性能降低明顯的問題，提供一種聚合型含膦多元醇及其制備方法和應用。
2、本專利技術的聚合型含膦多元醇為羥甲基聚乙二醇膦酸酯(hmgp)，其化學結構式為：
3、
4、上述聚合型含膦多元醇的制備方法，包括以下步驟：
5、一、在無水無氧的反應條件下，向反應裝置中加入亞磷酸二乙酯和催化劑1，在攪拌下通過恒溫油浴加熱裝置將混合物加熱至120～130℃，然后將乙二醇滴加入到反應體系中，滴加完畢后體系升溫至140～160℃，反應6～8h，不再產生甲醇，采用過濾
6、二、將制得的聚乙二醇磷酸酯和催化劑2加入到反應裝置中，在室溫攪拌下將多聚甲醛加入到反應體系中，加熱至70～90℃，反應4～6h，冷卻后過濾并洗滌，得到羥甲基聚乙二醇膦酸酯(hmgp)。
7、進一步地，步驟一中乙二醇與亞磷酸二乙酯的質量比為1：(1.8～2)。
8、進一步地，步驟一中所述催化劑1為氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵、氧化鎂、氧化鋁中的一種或幾種的混合物，催化劑1占反應物總質量的0.5％～1％。
9、進一步地，步驟二中多聚甲醛與聚乙二醇磷酸酯的質量比為1：(5.5～6)。
10、進一步地，步驟二中所述催化劑2為氫氧化鈉、碳酸鉀、氫氧化鉀中的一種或幾種的混合物，催化劑2占反應物總質量的8％～10％。
11、進一步地，步驟二中加熱的升溫速率為2～3℃/min。
12、本專利技術的聚合型含膦多元醇在阻燃改性硬質發泡聚氨酯保溫材料中的應用。
13、進一步的，所述硬質發泡聚氨酯的具體制備方法為：
14、將多元醇、穩泡劑、正己烷、三乙胺、二月桂酸二丁基錫和去離子水混合，攪拌均勻，得到混合物；將混合物加入到聚亞甲基多苯基異氰酸酯(pm-200)中，發泡并固化，制備得到硬質發泡聚氨酯。其中所述多元醇是由聚合型含膦多元醇和聚醚多元醇組成的混合物，多元醇中聚合型含膦多元醇的含量為a，0＜a≤15％。
15、進一步的，聚亞甲基多苯基異氰酸酯與聚醚多元醇的比例按照-nco與-oh的摩爾比為(1.1～1.4)：(1～1.2)。
16、本專利技術的有益效果：
17、本專利技術的聚合型含膦多元醇同時含有p-c和p-o鍵結構，還含有大量的-oh反應活性基團，通過羥基與異氰酸酯反應引入到聚氨酯的分子鏈段中，對材料的力學性能和保溫性能影響小，能得到很好的保持，同時在使用過程中阻燃劑不會發生遷移和析出，能實現材料的持久阻燃。同時可發揮凝聚相和氣相的協同阻燃作用，制備出本征、高效、持久阻燃的聚氨酯保溫材料，還具有優異的力學性能、隔熱性和耐候性。
18、與現有磷系阻燃劑相比，其阻燃效率更高，當hmgp的替換量僅為15wt％時，rpuf材料的極限氧指數(loi)值由19.0％提高到24.2％，垂直燃燒(ul-94)測試通過了v-0級。同時，該阻燃劑hmgp對rpuf材料的壓縮強度和保溫性能影響小，泡孔形貌基本保持一致，且具備良好的耐熱老化性能。
19、與現有技術相比，本專利技術聚合型含膦多元醇(hmgp)在合成過程中無有毒及危害性原料的使用，反應條件溫和，操作安全，合成效率高。
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1.一種聚合型含膦多元醇，其特征在于，該聚合型含膦多元醇為羥甲基聚乙二醇膦酸酯，其化學結構式為：
2.如權利要求1所述的聚合型含膦多元醇的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的聚合型含膦多元醇的制備方法，其特征在于，步驟一中乙二醇與亞磷酸二乙酯的質量比為1：(1.8～2)。
4.根據權利要求2或3所述的聚合型含膦多元醇的制備方法，其特征在于，步驟一中所述催化劑1為氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵、氧化鎂、氧化鋁中的一種或幾種的混合物，催化劑1占反應物總質量的0.5％～1％。
5.根據權利要求4所述的聚合型含膦多元醇的制備方法，其特征在于，步驟二中多聚甲醛與聚乙二醇磷酸酯的質量比為1：(5.5～6)。
6.根據權利要求5所述的聚合型含膦多元醇的制備方法，其特征在于，步驟二中所述催化劑2為氫氧化鈉、碳酸鉀、氫氧化鉀中的一種或幾種的混合物，催化劑2占反應物總質量的8％～10％。
7.根據權利要求6所述的聚合型含膦多元醇的制備方法，其特征在于，步驟二中加熱的升溫速率為2～3℃/min。
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