[发明专利]一种新型棉用阻燃剂的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种含均三嗪活性基的亚磷酸酯棉用阻燃剂的制备方法，属于新型印染助剂技术领域，可应用于棉织物的阻燃整理。

背景技术：

目前使用的纺织品大多是易燃或可燃性材料，纺织品常常是造成火灾的最初着火物，而每年因火空造成的人员伤亡和经济损失不计其数。如何降低纺织品燃烧危险性、减少纺织品燃烧时有毒、有害气体的释放以及人生财产的安全和损失，已引起全世界的广泛关注和重视。棉织物具有优良的吸湿透气性、染色性，广泛用于服装、床上用品和装饰面料等方面，是一种不可替代的纺织品；但棉纤维的极限氧指数仅为18左右，属易燃性纤维。因此，对棉织物进行阻燃整理具有十分重要的意义。

国内外常用的有机阻燃剂中，有机磷阻燃剂的用量较大，也是目前研究的热点，有机磷阻燃剂的热裂解产物具有非常强的脱水作用，促进了棉织物受热时的炭化，促进了炭化层的形成，使得最终残炭量剩余率增大，起到了良好的阻燃作用，使被整理的织物具有优良的阻燃性能。目前，常用的纯棉耐久阻燃剂主要有四羟基甲基氯化磷(THPC)，四羟基甲基硫酸磷(THPS)，Pyrovatex CP等。虽然以上几种羟甲基含磷阻燃剂能够实现棉织物耐久阻燃的目的，但是也存在一些难以克服的缺陷。THPC在合成过程中可能产生双氯甲醚，有致癌的危险性；THPS整理棉织物需进行氨熏等工艺，由于需用专一设备，推广受限；Pyrovatex CP在进行棉织物阻燃整理过程中，必须经过高温焙烘，阻燃剂才能与棉纤维发生共价交联，虽然提高了阻然剂在棉织物上的耐洗性，但是高温焙烘会导致棉织物较大的强力损失，并且整理后纯棉织物有泛黄现象，白度下降，影响织物的外观；另外，由于上述几种阻燃剂中含有羟甲基，整理后的棉织物存在甲醛释放问题，甲醛是一种无色的刺激性气体，可经呼吸系统被吸收，被世界卫生组织确定为可疑致癌及致畸的有毒气体，国内外对纺织品中残留甲醛的含量做了严格的限定。

本发明的含均三嗪活性基的亚磷酸酯棉用阻燃剂不经过高温焙烘，在碱性条件下，均三嗪活性基与棉纤维的羟基负离子(Cell-O^-)发生亲核取代反应，反应中三嗪环上的氯原子被Cell-O^-取代而与棉纤维形成共价键结合，使阻燃剂固着在纤维上，提高了阻燃剂的耐久性，整理后棉织物的强力及白度变化都较小且整理后的棉织物不存在甲醛释放问题，是一种环保型的棉用耐久阻燃剂。

目前，国内外专利和文献尚未报道本发明涉及的含均三嗪活性基的亚磷酸酯棉用阻燃剂制备方法，而此阻燃剂在纺织整理方而具有广泛的应用价值和前景。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种含均三嗪活性基的亚磷酸酯新型棉用阻燃剂制备方法。该阻燃剂不经过高温焙烘，在碱性条件下，均三嗪活性基与棉纤维的羟基负离子(Cell-O^-)发生亲核取代反应，反应中三嗪环上的氯原子被Cell-O^-取代而与棉纤维形成共价键结合，使阻燃剂固着在纤维上，提高了阻燃剂的耐久性，整理后棉织物的强力及白度变化都较小且整理后的棉织物不存在甲醛释放问题，是一种环保型的棉用耐久阻燃剂。其制备的含均三嗪活性基的亚磷酸酯阻燃剂具有如下分子结构：

本发明的含均三嗪活性基的亚磷酸酯棉用阻燃剂的制备方法，按照如下步骤操作：

1、单乙醇胺亚磷酸酯的合成：先将亚磷酸加入到带有分水回流装置的反应容器中，再缓慢滴加等摩尔量的乙醇胺溶液，室温下搅拌均匀，然后滴加1％-2％摩尔量的浓硫酸(质量分数98％)作为该酯化反应的催化剂，室温下搅拌10分钟，再以油浴为加热介质，在160℃下反应6小时。反应结束后，得到粘稠状的黄色液体产物单乙醇胺亚磷酸酯。

化学反应式如下：

2、含均三嗪活性基的亚磷酸酯的合成：将第一步反应得到的单乙醇胺亚磷酸酯溶于0.2倍摩尔量的质量分数为6％的碳酸钠水溶液中，将该溶液置于冰水浴中搅拌至均匀，再将等摩尔量的三聚氯氰加入到反应容器中，在冰水浴中搅拌反应8小时，反应过程中再滴加适量的质量分数为20％的碳酸钠溶液以保持反应物的pH为7-8之间，反应结束后，得白色粘稠液体。对该粘稠液体进行抽滤，得到白色滤饼，将该滤饼在5-10℃条件下真空干燥2h，得到含均三嗪活性基的亚磷酸酯棉用阻燃剂。

主化学反应式如下：