一种分散剂、含有该分散剂的阻燃剂组合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种分散剂、含有该分散剂的阻燃剂组合物及其应用；该分散剂是将DOPO

【技术实现步骤摘要】
一种分散剂、含有该分散剂的阻燃剂组合物及其应用


[0001]本专利技术涉及阻燃
，特别涉及一种分散剂、含有该分散剂的阻燃剂组合物及该阻燃剂组合物在阻燃粘胶纤维上的应用。

技术介绍

[0002]粘胶纤维(Viscose fibre)简称粘纤，又名黏胶丝，是人造纤维的主要品种，也是中国产量第二大的化纤品种。因粘胶纤维易燃，限制了其使用范围。阻燃剂2.2
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二氧【5.5
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二甲基—1.3.2
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二氧磷杂环】2.2
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二硫化物DDPS是新型有机磷类无卤阻燃剂；DDPS含有磷、硫阻燃元素，是粘胶纤维常用的阻燃剂。利用该阻燃剂可通过共混法纺丝制成阻燃粘胶纤维。然而，疏水性DDPS阻燃剂与纤维素大分子之间界面相容性差，两者间没有强界面相互作用力，因此，经洗涤或磨损，DDPS易从粘胶纤维中脱落流失，影响阻燃持久性。另一方面，DDPS阻燃效率欠佳，添加量大，阻燃粘胶纤维的物理机械性能随DDPS的加入而变差。
[0003]为了提高阻燃粘胶纤维的阻燃效率，有的技术人员考虑利用多元阻燃元素的协同作用，通过氮阻燃元素的引入构建DDPS基膨胀阻燃体系。如CN115161036A公开了一种环保型阻燃剂及其制备方法，该环保型阻燃剂的制备原料包括硅氮阻燃剂、二硫代焦磷酸酯、润湿分散剂和水，硅氮阻燃剂是由硅烷偶联剂和含氮中间体反应制得。熊永辉等在“二硫代焦磷酸酯/粘胶纤维的协同阻燃改性及其性能”中针对二硫代焦磷酸酯/粘胶纤维(DDPS/VF)阻燃效率欠佳的问题，选择硅酸镁铝(MAS)作为DDPS的协同阻燃剂，通过湿法纺丝工艺制备MAS/DDPS/VF阻燃纤维。马君志等为提升粘胶/二硫代焦磷酸酯(VF/DDPS)纤维的阻燃性能，在“溶胶
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凝胶改性阻燃粘胶纤维的制备及其性能”中通过溶胶
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凝胶法，采用正硅酸四乙酯(TEOS)对VF/DDPS纤维表面进行阻燃改性，得到阻燃粘胶纤维(VF/DDPS/TEOS)。
[0004]苯乙烯马来酸酐共聚物SMA是通过苯乙烯和马来酸酐通过自由基聚合得到，其结构中同时含有苯乙烯和马来酸酐两种不同特性的单元，而且马来酸酐可以继续进行反应而进行改性以引入其他官能团，被广泛用于复合材料加工，以及特殊化学品如水系颜料体系中。SMA共聚物能用于水系颜料体系是因为其分子中的苯环能与颜料分子形成键，且水解后形成可溶剂化链和马来酸；其中，马来酸具有空间位阻效应。未经改性的SMA，不但耐热性和耐候性不佳，而且用它分散的颜料不仅颗粒大而且性质不稳定还容易出现絮凝现象。对SMA进行化学改性是改善其性能和扩大其应用领域最简单和最直接的方法，改性后的苯乙烯
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马来酸酐分子具有更好的柔性、亲水亲油性、耐热性和稳定性等。如CN109776710A公开了一种含苯乙烯
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马来酸酐结构并接枝改性的水性颜料分散剂及其制备方法，其以苯乙烯、苯乙烯衍生物、马来酸酐和丙烯酸衍生物四种单体进行自由基共聚形成嵌段共聚物后，在该嵌段共聚物上以接枝改性剂进行接枝改性，制备得到含苯乙烯
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马来酸酐结构并接枝改性的水性颜料分散剂；该分散剂空间位阻大、锚固能力强，在水性色浆应用中能够使颜料稳定分散，相对着色力较强，储存稳定性较好。目前，尚未有利用改性SMA对DDPS基阻燃剂分散性能进行改进的报道。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种分散剂、含有该分散剂的阻燃剂组合物及其应用。本专利技术的阻燃剂组合物具有自分散、稳定性好和阻燃效率高的优点，应用于阻燃粘胶纤维，可使阻燃粘胶纤维具有纤维强度高和阻燃效果好的特点。
[0006]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种分散剂，其分子结构式为：
[0008][0009]其中，M为碱金属元素，x：y：z＝(0～1)：(3～7)：(1～7)。
[0010]为了提高分散剂的分散性能，所述分散剂的分子量优选为5000～30000，进一步优选为7000
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16000。
[0011]分散剂随着x值增加，即DOPO和MPEG两种基团接枝量降低，其分散性能和阻燃性能变差，x：y：z进一步优选为(0～0.5)：(3～7)：(1～7)。
[0012]分子结构式中m的取值由接枝的聚乙二醇单甲醚基团决定，随接枝的MPEG的分子量而变化。聚乙二醇单甲醚选自MPEG
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200、MPEG
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350、MPEG
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400、MPEG
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450、MPEG
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500、MPEG
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750、MPEG
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1000、MPEG
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1200、MPEG
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1500、MPEG
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2000中的一种。
[0013]其中，碱金属元素优选为钠或钾。
[0014]本专利技术进一步提供了该分散剂的制备方法，具体为：将DOPO
‑
AM、苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)、聚乙二醇单甲醚(MPEG)和催化剂溶于溶剂中，隔绝空气并在回流温度下反应；反应完成后冷却，然后将反应液中和至中性，经过滤、洗涤、干燥得到所述分散剂。
[0015]DOPO
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AM即9，10
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二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
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磷杂菲
‑
10
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氧化物DOPO和丙烯酰胺AM的加成产物，反应路线见式(1)，具体的合成工艺为现有技术，在此不再赘述。
[0016][0017]分散剂制备时根据所需分散剂的分子量及各个基团的接枝比来选择反应物DOPO、
AM、MPEG和SMA的配比。为平衡反应速率及副反应，反应温度优选85
‑
95℃。苯乙烯马来酸酐共聚物中苯乙烯和马来酸酐两种基团的摩尔比为1：1，可采用经典的自由基共聚反应合成，且市售相关产品较多，可以选用。聚乙二醇单甲醚选自MPEG
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200、MPEG
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350、MPEG
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400、MPEG
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450、MPEG
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500、MPEG
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750、MPEG
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1000、MPEG
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1200、MPEG
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1500、MPEG
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2000中的一种。催化剂为酸酐酯化反应所需的质子酸催化剂，如对甲苯磺酸、苯磺酸、三氟化硼(BF3)、三氯化铝(AlCl3)、二氯化锌(ZnCl2)、磺酸型(R
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SO3H)大孔树脂如D72、D61型等；催化剂与反应物总量的摩尔配比优选为0.001
‑
0.05。
[0018]溶剂可选择酮类溶剂、酯类溶剂或其他溶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分散剂，其特征在于，其分子结构式为：其中，M为碱金属元素，x：y：z＝(0～1)：(3～7)：(1～7)。2.根据权利要求1所述的一种分散剂，其特征在于，所述分散剂的分子量为5000～30000。3.根据权利要求1所述的一种分散剂，其特征在于，x：y：z＝(0～0.5)：(3～7)：(1～7)。4.根据权利要求1所述的一种分散剂，其特征在于，m的取值由接枝的聚乙二醇单甲醚基团决定。5.一种权利要求1至4任一项所述的分散剂的制备方法，其特征在于，将DOPO
‑
AM、苯乙烯马来酸酐共聚物、聚乙二醇单甲醚和催化剂溶于溶剂中，隔绝空气并在回流温度下反应再经中和制备该分散剂。6.根据权利要求5所述的分散剂的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇单甲醚选自MPEG
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200、MPEG
‑
350、MPEG
‑
400、MP...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁栋，宋文强，周华，周玉树，
申请(专利权)人：苏州世名彩捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：