【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阻燃剂的制备。更具体地，涉及一种阻燃的聚磷酸铵衍生物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、环境的可持续发展已经成为每个行业的基本原则，在纺织领域合成纤维、天然纤维的产量受到严重的制约，再生纤维素纤维因其原料广泛、成本低廉且易于降解的优势受到越来越多关注，因此，开发可再生纤维对可持续发展至关重要。莱赛尔纤维是一种溶剂型再生纤维素纤维，以“天丝”著称。莱赛尔纤维的本质是纤维素，属于可再生资源，并且莱赛尔纤维制备过程溶剂回收率超过95％，无毒害物质排放，而且生产出的纤维也可以天然降解，因此莱赛尔纤维也被称为“绿色纤维”。同时，莱赛尔纤维具有良好的透气性和光泽，在生活中被广泛使用。然而，它的低氧指数和可燃性限制了它的使用范围，因此，对莱赛尔纤维进行改性使其具有阻燃性能的是非常必要的。
2、卤素类阻燃剂是高效的阻燃剂，但它们在燃烧时释放有毒气体，对人类和环境造成危害。因此，卤素基阻燃剂逐渐被禁止使用。作为卤素类阻燃剂的替代品，磷系阻燃剂近年来被广泛研究和开发，并被用于制备阻燃织物。磷基阻燃剂产生的磷酸和聚磷酸会加速炭层的形成，而气相中的po自由基会吸附h和ho自由基，抑制燃烧的连锁反应。共混和后整理是对莱赛尔纤维进行阻燃处理的两种主要方法。在纺丝过程中将阻燃剂加入到莱赛尔纤维中的方法比较简单，但阻燃剂的添加会影响纤维的结晶度和机械性能。后整理方法因其操作工艺简单，对莱赛尔纤维的固有特性影响较小而受到广泛关注。后整理方法可分为浸渍法、层层自组装、溶胶-凝胶法等。层层自组装法通过多步沉积实现所需的阻燃剂增重，从而获得理
技术实现思路
1、基于以上事实，本专利技术的目的在于提供一种阻燃的聚磷酸铵衍生物及其制备方法和应用。该聚磷酸铵衍生物用在莱赛尔纤维材料中，具有优异的阻燃性能。
2、为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
3、一种阻燃的聚磷酸铵衍生物，其具有如下式所示的结构：
4、
5、其中，n为15-25的正整数。
6、本技术方案提供的聚磷酸铵衍生物的结构中聚磷酸铵(app)作为一种高效、经济的磷基阻燃剂已被广泛使用。同时，酪胺是一种生物基芳香族单胺，其结构中的氨基可以作为气源，而苯环作为碳源可以增强其成炭能力。app与酪胺结合，制备出生物基p-n阻燃剂，可以表现出优异的阻燃性能，从而阻燃莱赛尔纤维。
7、又一方面，本专利技术提供如上所述的聚磷酸铵衍生物的制备方法，包括如下步骤：
8、在以水为溶剂的条件下，在氮气气氛中，将聚磷酸铵和酪胺进行反应，得到所述聚磷酸铵衍生物。
9、进一步地，所述聚磷酸铵衍生物的制备流程如下式所示：
10、
11、进一步地，所述反应的温度为60-80℃，时间为4-5h。
12、进一步地，所述聚磷酸铵和酪胺的质量比为1:0.9-2。
13、进一步地，所述聚磷酸铵和酪胺的质量比为1:(0.9-1.1)。此时得到的聚磷酸铵衍生物用于莱赛尔纤维材料的阻燃时，能显著的改善其极限氧指数、降低垂直燃烧损毁长度、降低总热释放量、提高残碳率等。
14、又一方面，本专利技术提供一种阻燃莱赛尔纤维材料，所述阻燃莱赛尔纤维材料由包含莱赛尔纤维，以及如上所述的聚磷酸铵衍生物的原料制备得到。
15、进一步地，所述聚磷酸铵衍生物通过浸渍的方式结合在莱赛尔纤维上。
16、进一步地，所述原料中，聚磷酸铵衍生物与莱赛尔纤维的质量比为(0.07-0.08):1。
17、又一方面，本专利技术提供如上所述的阻燃莱赛尔纤维材料的制备方法，包括如下步骤：
18、常温下，将莱赛尔纤维在聚磷酸铵衍生物的水溶液中浸泡5min，然后将其放入烘箱中干燥，即可得到所述阻燃莱赛尔纤维材料。
19、进一步地，所述聚磷酸铵衍生物的水溶液的浓度为10-11wt％。
20、进一步地，所述干燥的条件为70-75℃烘箱干燥1-1.1h。
21、又一方面，本专利技术提供如上所述的阻燃莱赛尔纤维材料在制备阻燃织物中的应用。
22、本专利技术的有益效果如下：
23、本专利技术提供的聚磷酸铵衍生物应用在莱赛尔纤维中，显著提高了莱赛尔纤维的阻燃性能，在低添加量下，可使莱赛尔纤维的极限氧指数达到35％以上，极大程度降低其在垂直燃烧测试中的损毁长度，并且兼顾其柔韧性能。
24、本专利技术提供的阻燃剂的制备方法中采用水为溶剂，绿色环保无污染，并且合成步骤少，操作简单，原料利用率高。
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1.一种阻燃的聚磷酸铵衍生物，其特征在于，具有如下式所示的结构：
2.如权利要求1所述的聚磷酸铵衍生物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为60-80℃，时间为4-5h。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述聚磷酸铵和酪胺的质量比为1:(0.9-1.1)。
5.一种阻燃莱赛尔纤维材料，其特征在于，所述阻燃莱赛尔纤维材料由包含莱赛尔纤维，以及如权利要求1所述的聚磷酸铵衍生物的原料制备得到。
6.根据权利要求5所述的阻燃莱赛尔纤维材料，其特征在于，所述聚磷酸铵衍生物通过浸渍的方式结合在莱赛尔纤维上。
7.根据权利要求5所述的阻燃莱赛尔纤维材料，其特征在于，所述原料中，聚磷酸铵衍生物与莱赛尔纤维的质量比为(0.07-0.08):1。
8.如权利要求5-7任一项所述的阻燃莱赛尔纤维材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述聚磷酸铵衍生物的水溶液的浓度为10-11wt
10.如权利要求5-7任一项所述的阻燃莱赛尔纤维材料在制备阻燃织物中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种阻燃的聚磷酸铵衍生物，其特征在于，具有如下式所示的结构：
2.如权利要求1所述的聚磷酸铵衍生物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为60-80℃，时间为4-5h。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述聚磷酸铵和酪胺的质量比为1:(0.9-1.1)。
5.一种阻燃莱赛尔纤维材料，其特征在于，所述阻燃莱赛尔纤维材料由包含莱赛尔纤维，以及如权利要求1所述的聚磷酸铵衍生物的原料制备得到。
6.根据权利要...
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