一种改进的环保阻燃剂组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改进的环保阻燃剂组合物及其制备方法。该环保阻燃剂组合物包括55‑70重量％磷系阻燃剂、0.5‑2重量％杂多酸、1‑5重量％端羟基超支化聚酰胺和25‑40重量％水，以所述环保阻燃剂组合物的总重量为基准。本发明专利技术的改进的环保阻燃剂组合物的阻燃性能好，耐水洗，经其整理后的棉织物甲醛含量低，更环保。

An improved environmental friendly flame retardant composition and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种改进的环保阻燃剂组合物及其制备方法
本专利技术涉及一种改进的环保阻燃剂组合物及其制备方法，特别是一种棉织物改进的环保阻燃剂组合物及其制备方法。
技术介绍
随着纺织工业的发展，纺织品的品种和应用越来越广泛，从我们的日常生活扩展到交通运输、卫生、军事等领域，大部分纺织品本身不具备阻燃性而存在潜在的火灾危险，为了我们的生命和财产安全，阻燃纺织品显得尤为重要。生产阻燃纺织品一般有两种加工方法，一种是将阻燃剂混入纺丝原液中，直接制备阻燃纤维，这种加工方法只适用于合成纤维纺织品；另一种是阻燃后整理法，采用阻燃剂对织物进行阻燃整理，对于棉纤维等天然纤维纺织品，只能采用此种加工方法。棉纺织品的耐久阻燃剂可分为卤系、磷系等。卤系阻燃剂在燃烧过程中会产生HCl、HBr等刺激性有毒气体，许多国家已禁止使用，逐渐被磷系阻燃剂取代，美国农业部南方地区研究所开发了以四羟甲基氯化磷为主的一系列棉耐久阻燃剂，后来英国Albright–wilson公司在此基础上开发了著名的Proban阻燃整理工艺；接着瑞士Ciba公司研制出了新型的耐久性阻燃剂PyrovatexCP阻燃剂，学名为N–羟甲基–3–(二甲氧基磷羧基)丙酰胺(缩写为MDPPA)，以上阻燃剂对棉纺织品耐久阻燃整理效果好，但因结构本身含有N-羟甲基或整理过程中加入缩醛类交联剂，使整理后棉纺织品上的甲醛含量严重超标，严重危害环境和身体健康，目前市场上销售和应用的棉用耐久阻燃剂仍以上述几种磷系阻燃剂为主。因此，对上述磷系阻燃剂进行改进，开发一种改进的环保阻燃剂，使得阻燃效果更加优异，并减少甲醛等带来的健康和环境问题，具有非常重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术在于提供一种改进的环保阻燃剂组合物及其制备方法。与现已公开的棉用耐久阻燃剂及其制备方法相比，该专利技术独创性表现在如下几个方面：(1)本专利技术采用杂多酸，能够催化磷系阻燃剂与纤维素的羟基发生反应；(2)加入端羟基超支化聚酰胺，一方面吸收甲醛，另一方面与纤维素发生反应，提升耐久性，还一方面，它与磷系阻燃剂具有协同增效作用，大大提升阻燃性能。本专利技术制备的改进的环保阻燃剂组合物阻燃性能好，耐水洗，经其整理后的棉织物甲醛含量低，更环保。在本专利技术的一个方面，本专利技术提供一种改进的环保阻燃剂组合物，它包括以下组分：磷系阻燃剂55-70重量％，杂多酸0.5-2重量％，端羟基超支化聚酰胺1-5重量％，去离子水25-40重量％，以所述环保阻燃剂组合物的总重量为基准。在本专利技术的另一个方面，本专利技术提供一种改进的环保阻燃剂组合物的制备方法，该方法包括以下几个步骤：1)将水和磷系阻燃剂加入反应釜，室温搅拌20-30分钟；2)加入杂多酸，室温搅拌10-20分钟；3)加入端羟基超支化聚酰胺，室温搅拌10分钟，制得所述改进的环保阻燃剂组合物。按本专利技术制备的改进的环保阻燃剂组合物阻燃性能好，耐水洗，经其整理后的棉织物甲醛含量低，更环保。具体实施方式在一个优选的实施方式中，本专利技术提供一种改进的环保阻燃剂组合物，它包括以下组分：磷系阻燃剂60-65重量％，杂多酸0.5-1.5重量％，端羟基超支化聚酰胺2-4.5重量％，去离子水30-35重量％，以所述环保阻燃剂组合物的总重量为基准。在一个优选的实施方式中，所述磷系阻燃剂包含N–羟甲基–3–(二甲氧基磷羧基)丙酰胺、四羟甲基氯化磷或其组合；在一个优选的实施方式中，所述杂多酸是无机杂多酸，包含磷钨酸、硅钨酸或其组合；在一个优选的实施方式中，所述端羟基超支化聚酰胺的重均分子量为1000-3000、羟基数为5-30/mol。在一个优选的实施方式中，所述的水是本行业中常用的水，优选是去离子水。在一个优选的实施方式中，本专利技术提供一种改进的环保阻燃剂组合物的制备方法，它包括以下几个步骤：1)将去离子水、磷系阻燃剂加入反应釜，室温搅拌20-30分钟；2)加入杂多酸，室温搅拌10-20分钟；3)加入端羟基超支化聚酰胺，室温搅拌10分钟，制得所述改进的环保阻燃剂组合物。在一个优选的实施方式中，所述的室温为15-30℃。在一个优选的实施方式中，所述的搅拌在100-400转/分钟下进行，优选在150-250转/分钟下进行。按本专利技术制备的改进的环保阻燃剂组合物的阻燃性能好，耐水洗，经其整理后的棉织物甲醛含量低，更环保。实施例下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。各实施例中，所有原料、织物均为市售。所制得产品在纺织品上的应用与性能测定：1)在纺织品的应用工艺：试样：棉府绸配方：阻燃剂280g/L、350g/L阻燃整理工艺：浸轧(轧余率72％)→烘干(120℃*120s)→焙烘(170℃*150s)→水洗→烘干2)织物性能测定标准：织物燃烧性能测试：参照《GB/T5455-1997纺织品燃烧性能试验垂直燃烧法》测定；阻燃织物性能评价：参照《GB/T17591-2006阻燃织物》标准评定，B1级阻燃标准为：续燃时间≤5s，阴燃时间≤5s，损毁长度≤150mm；阻燃织物的洗涤方法：按照《GB/T17595-1998织物燃烧试验前的家庭洗涤过程》标准洗涤；阻燃织物的布面甲醛含量：按照《GB/T2912.1-1998纺织品甲醛的测定第1部分：游离水解的甲醛(水萃取法)》测定。实施例1在装有搅拌器、温度计的四口烧瓶中加入去离子水26g、N–羟甲基–3–(二甲氧基磷羧基)丙酰胺52g(商品名为PyrovatexCP，购自亨斯迈公司)，以220转/分钟左右的转速室温搅拌20-30分钟，然后加入磷钨酸0.6g(购自湖北巨胜科技有限公司)，以180转/分钟左右的转速在室温下继续搅拌10-20分钟，最后加入端羟基超支化聚酰胺HyPerHPN2022.2g(购自武汉超支化树脂科技有限公司，重均分子量2700，羟基数12/mol)，以180转/分钟左右的转速在室温下继续搅拌10分钟，得所述环保阻燃剂组合物1。应用效果见表1。实施例2在装有搅拌器、温度计的四口烧瓶中加入去离子水30g、四羟甲基氯化磷55g，以230转/分钟左右的转速室温搅拌20-30分钟，然后加入硅钨酸0.8g(购自天门恒昌化工有限公司)，以160转/分钟左右的转速在室温下继续搅拌10-20分钟，最后加入端羟基超支化聚酰胺HyPerHPN2023.0g(购自武汉超支化树脂科技有限公司，重均分子量2700，羟基数12/mol)，以160转/分钟左右的转速在室温下继续搅拌10分钟，得所述环保阻燃剂组合物2。应用效果见表1。...

【技术保护点】
1.一种改进的环保阻燃剂组合物，其包括以下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种改进的环保阻燃剂组合物，其包括以下组分：



以所述环保阻燃剂组合物的总重量为基准。


2.如权利要求1所述的环保阻燃剂组合物，其特征在于，其包括以下组分：



以所述环保阻燃剂组合物的总重量为基准。


3.如权利要求1或2所述的环保阻燃剂组合物，其特征在于，所述磷系阻燃剂包含N–羟甲基–3–(二甲氧基磷羧基)丙酰胺、四羟甲基氯化磷或其组合。


4.如权利要求1或2所述的环保阻燃剂组合物，其特征在于，所述杂多酸包含磷钨酸、硅钨酸或其组合。


5.如权利要求1或2所述的环保阻燃剂组合物，其特征在于，所述端羟基超支化聚酰胺的重...

【专利技术属性】
技术研发人员：党婉蓉，李正雄，
申请(专利权)人：上海雅运新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31