[发明专利]一种咪唑啉酮类化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于阻燃材料制备技术领域，具体涉及一种咪唑啉酮类化合物及其制备方法和应用。本发明采用4,5‑二羟基‑1,3‑双羟甲基‑2‑咪唑啉酮、磷酸和尿素为原料合成得到1，3‑二甲基磷酸酯二铵‑4，5‑双磷酸酯二铵‑2‑咪唑啉酮，其含有氮、磷两种高阻燃性元素，用于莱赛尔纤维阻燃剂，能与纤维素的羟基发生化学作用，从而增加了莱赛尔纤维与阻燃剂的结合力，使莱赛尔纤维阻燃效果更强、更持久；本发明咪唑啉酮类化合物的制备方法中，所有反应过程均在水相中进行，反应条件温和，反应过程中无毒无有害气体产生，环境友好，产率达到70％以上。

技术领域

本发明属于阻燃材料制备技术领域，具体涉及一种咪唑啉酮类化合物及其制备方法和应用。

背景技术

莱赛尔纤维俗称“天丝”，以天然植物纤维为原料，于20世纪90年代中期问世，被誉为近半个世纪以来人造纤维史上最具价值的产品。莱赛尔纤维兼具天然纤维和合成纤维的多种优良性能，是一种绿色纤维，其原料是自然界中取之不尽用之不竭的纤维素，其生产过程无化学反应，所用溶剂均无毒。

莱赛尔纤维作为一种全新的纺织、服装面料，于20世纪90年代中后期在欧美兴起。它不仅具有天然纤维棉花所具有的舒适性、手感好、易染色等特点，还具有传统黏胶纤维所不具备的环保优点。制成的衣物不仅光泽自然、手感华润、强度高、基本不缩水，而且透湿性、透气性好。但是莱赛尔纤维的主要原料是纤维素，其阻燃效果很差，限制了其应用领域。

发明内容

本发明要解决的技术问题：现有技术莱赛尔纤维没有阻燃性能。

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种咪唑啉酮类化合物，本发明的目的之二是提供一种用于莱赛尔纤维阻燃剂的咪唑啉酮类化合物，本发明的目的之三是提供上述咪唑啉酮类化合物的制备方法，本发明的目的之四是提供一种阻燃莱赛尔纤维。

本发明的技术方案：

本发明提供一种咪唑啉酮类化合物，化学式如图1所示，分子式为C₅H₃₈O₁₇N₁₀P₄，化学名称为1，3-二甲基磷酸酯二铵-4，5-双磷酸酯二铵-2-咪唑啉酮。

本发明还提供一种用于莱赛尔纤维阻燃剂的咪唑啉酮类化合物，所述化合物的分子式为C₅H₃₈O₁₇N₁₀P₄；化学名称为1，3-二甲基磷酸酯二铵-4，5-双磷酸酯二铵-2-咪唑啉酮，结构式如图1所示。

本发明还提供一种上述化合物或阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将4,5-二羟基-1,3-双羟甲基-2-咪唑啉酮和磷酸反应；

(2)向步骤(1)得到反应液中加入尿素继续反应；

(3)将步骤(2)得到反应液依次经结晶、过滤、洗涤和干燥得到。

优选的是，所述4,5-二羟基-1,3-双羟甲基-2-咪唑啉酮、磷酸和尿素的摩尔比为1:4-5:8-9。

优选的是，步骤(1)所述反应温度为80-100℃，优选地，所述反应时间为2-5小时。

优选的是，步骤(2)所述反应温度为80-100℃，优选地，所述反应时间为2-5小时。

优选的是，以步骤(2)得到反应液的体积计，步骤(3)所述结晶过程为向步骤(2)得到反应液中加入5-8倍无水乙醇，置于0-4℃结晶。

优选的是，步骤(3)所述干燥温度为50-100℃。

本发明还提供一种阻燃莱赛尔纤维，其通过上述化合物作为阻燃剂阻燃整理得到。