技术摘要：
本发明提供了一种阻燃水性聚氨酯乳液的制备方法，其包括：将聚酯二元醇、二异氰酸酯和催化剂混合，得到聚氨酯预聚体；在聚氨酯预聚体内加入扩链剂反应得到预聚物；将预聚物降温，加入中和剂中和，在体系内加入阻燃剂反应，阻燃剂由六氯环三磷腈、2,2‑联苯二酚和己二胺  全部
背景技术：
水性聚氨酯是指以水为分散介质的聚氨酯，与传统的溶剂型聚氨酯相比具有无 毒、环境友好、成本低廉、不易损伤被涂饰表面、施工方便和易于清理等优点，现在已经在涂 料、粘结材料、灌装材料等许多领域得到广泛应用，在建筑、家具、皮革、纺织、汽车、印刷等 方面的使用越来越普遍，这些领域所用到的材料几乎都容易燃烧，如果不对水性聚氨酯在 使用前进行阻燃处理，必然给社会和人身财产安全带来隐患，因此水性聚氨酯阻燃改性有 着非常重要的意义。 磷腈化合物中磷、氮之间的协效作用，燃烧时可以形成不易燃烧的炭化层，而且磷 元素被阻燃材料脱水分解，生成更多的残炭量，该炭化层可以阻止可燃气体及热分解的微 小颗粒逃逸到空气中，达到阻燃和抑烟的双重效果，因此可作为无卤、环保、高效阻燃的阻 燃剂。同时，磷腈化合物的获得，通常是将六氯环三磷腈作为原料合成出来的。六氯环三磷 腈具有六个活泼的P-Cl键，因此可以被多种亲核试剂进攻，进行全部或者选择性取代，合成 出高效阻燃的磷腈类阻燃剂，以此来提高材料的阻燃性。
技术实现要素：
针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种阻燃水性聚氨酯乳液的制备方 法，即通过环三磷腈衍生物改性得到阻燃水性聚氨酯乳液，以解决水性聚氨酯易燃烧的问 题。具体地，先通过环三磷腈的取代反应，制备出具有阻燃性能的阻燃剂HCCP-6，然后将阻 燃剂HCCP-6通过化学键方式连接在聚氨酯分子主链上，应用于水性聚氨酯乳液的无卤阻燃 改性。 为达到上述目的，本发明的解决方案是： 一种阻燃水性聚氨酯乳液的制备方法，其包括如下步骤： (1)、将聚酯二元醇和阴离子型扩链剂在60-80℃下脱水干燥12h，得到干燥的聚酯 二元醇和干燥的阴离子型扩链剂，备用； (2)、将干燥的聚酯二元醇、二异氰酸酯和催化剂混合，并在氮气保护90-100℃下 反应3-5h，得到聚氨酯预聚体； (3)、在聚氨酯预聚体内加入干燥的阴离子型扩链剂在85℃下反应1-2h，得到阴离 子型端-NCO的预聚物； (4)、将阴离子型端-NCO的预聚物降温至40℃，加入中和剂进行中和反应生成盐， 得到第一混合物； (5)、在第一混合物内加入阻燃剂HCCP-6反应30-40min，得到第二混合物； (6)、剧烈搅拌下将含有乙二胺(EDA)的去离子水滴加至第二混合物内进行水乳 化，得到阻燃水性聚氨酯乳液。 3 CN 111574676 A 说　明　书 2/6 页 步骤(5)中，阻燃剂的制备过程为：先将2,2'-联苯二酚溶液和HCCP在冰浴条件下 发生取代反应得到白色晶体产物HCCP-4，然后在惰性气氛下，己二胺和HCCP-4再发生反应， 反应温度为66℃，最终得到深黄色粉末，即为阻燃剂HCCP-6。 作为本发明的一种优选实施例，步骤(1)中，聚酯二元醇选自聚己二酸丁二醇酯、 聚己二酸己二醇酯、聚己二酸新戊二醇酯和聚己内酯二醇中的一种以上。 作为本发明的一种优选实施例，步骤(1)中，阴离子型扩链剂选自二羟甲基丙酸和 二羟甲基丁酸(DMBA)中的一种以上。 作为本发明的一种优选实施例，步骤(2)中，二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二 苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)中的一种以上。 作为本发明的一种优选实施例，步骤(2)中，催化剂为二月桂酸二丁基锡(DBTDL)。 作为本发明的一种优选实施例，步骤(4)中，中和剂中碱性物质选自三甲胺、三乙 胺、三丙胺、氢氧化钠和氨水中的一种以上。 作为本发明的一种优选实施例，步骤(6)中，搅拌的速度为1500-2000r/min。 由于采用上述方案，本发明的有益效果是： 第一、本发明通过六氯环三磷腈、2,2'-联苯二酚和己二胺发生取代反应，制备出 了具有端氨基的阻燃剂HCCP-6，通过-NH2基团与聚氨酯的-NCO基团发生反应，通过化学键 方式将阻燃剂连接在聚氨酯分子主链上，从而将HCCP-6作为硬段扩链剂应用于水性聚氨酯 乳液的无卤阻燃改性。另外，磷腈化合物的骨架同时含有磷、氮元素，并且含量较高，这两种 阻燃元素能够同时在气相和凝聚相中发挥阻燃作用，使材料具有良好的阻燃性和耐热性， 并且燃烧时不会释放出有毒气体，因此可作为无卤、环保、高效阻燃的阻燃剂。 第二、相较于添加型阻燃水性聚氨酯，添加型阻燃剂具有阻燃效果不明显，添加量 很大时才能获得所需要的阻燃效果，而且用量大的话会导致乳液颗粒破裂，乳液不稳定，产 生沉淀的缺点，本发明的聚氨酯中经过阻燃剂HCCP-6的加入，很大程度增强了水性聚氨酯 膜的热稳定性，并且阻燃效果显著，因此相较于市面上较多的含卤阻燃改性水性聚氨酯，本 发明属于水性聚氨酯乳液的无卤阻燃改性，具有更环保，对环境更友好的优点。 附图说明 图1为本发明的阻燃剂HCCP-6的制备过程示意图。 图2为本发明中实施例3的阻燃水性聚氨酯胶膜和对比例的水性聚氨酯胶膜的热 降解过程(横坐标Temperature为温度，纵坐标Weight  Percent为重量比)。