专利名称：一种棉织物用蒙脱土-磷协同阻燃剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及织物用阻燃剂的制备方法，特别涉及一种棉织物用蒙脱土 -磷协同阻燃剂的制备方法。
背景技术：
近年来，由纺织品引起的火灾有上升趋势。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、染色性和生态相关性，广泛用于纺织服装、床上用品和装饰面料等方面，是一种不可替代的纺织品；但棉纤维属可燃性纤维。因此，对棉织物进行阻燃整理具有十分迫切的重要意义。含卤阻燃剂是目前世界上产量最大的阻燃剂，添加量少、阻燃效果显著。然而该阻·燃剂在整理时会释放出大量的有害气体，如HCl，HBr，卤化氢气体易吸收空气中水分形成氢卤酸，具有很强的腐蚀作用，易造成二次公害，产生大量烟雾，对加工设备有严重的腐蚀性。随着绿色环保压力的空前高涨，对含溴阻燃剂及阻燃材料的争论日趋白热化。以复合化、高性能化、环保化为特点，开发无卤、低毒、低烟的阻燃剂及高性能阻燃材料已成为当代阻燃技术领域的研究热点之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种织物用蒙脱土 -磷协同阻燃剂的制备方法，能够不降低棉织物强力和白度，同时大大提高棉织物的阻燃性能。为达到上述目的，本发明采用的技术方案为
(I)聚合物插层剂的合成
在250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，将其置于80°C水浴中，加入二烯丙基二甲基氯化铵90 99g,转速为300 400r/min,称取3. 6g过硫酸钾溶解于46. 8 50. 4g蒸懼水中，将2/3的过硫酸钾溶液加入三口烧瓶中，反应15 30min后，加入1/6的过硫酸钾溶液和
O.3^3. Og的烯丙基缩水甘油醚，反应15 30min后，再加入1/6的过硫酸钾溶液和O. 3^3. Og的烯丙基缩水甘油醚，保温反应3 4h，自然冷却，出料得聚合物插层剂。(2)蒙脱土 -磷协同阻燃剂的制备方法
250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，向三口烧瓶中加入98. 64 9 3. 18g蒸馏水，转速为300 400r/min条件下加入I 5g钠基蒙脱土,搅拌30 60min,加入O. 36 I. 82g的聚合物插层剂，增加转速至800r/min，水浴升温至90°C，保温反应4 5h。将9，10- 二氢_9_氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物O. 0813 O. 4063g溶于4. 05 6. 75g乙醇中，加入三口烧瓶中，继续保温反应4 5h，自然冷却，出料。本发明相对于现有技术，其优点如下
本发明设计制备了一种织物用蒙脱土-磷协同阻燃剂，该阻燃剂是无卤、低毒、低烟及高性能阻燃材料。首先合成了含有阳离子季铵盐和环氧基团的聚合物，首先将其作为插层剂通过阳离子对蒙脱土进行改性，进而通过环氧基团与9，10- 二氢-9-氧杂-10-磷杂菲- ο-氧化物进行反应合成蒙脱土 -磷协同阻燃剂。将其应用于棉织物阻燃整理中，与整理前棉织物相比，整理后棉织物的强力和白度变化不大，阻燃性能有所提高。棉织物的降强率为-I -5%，白度值为74. 34 75. 29，氧指数大于22%。
具体实施例方式蒙脱土是一类典型的天然层状硅酸盐粘土，属于2:1型层状硅酸盐，在聚合物中添加I 5%左右的蒙脱土时，能够在保持材料原有性能的同时，提高材料的机械性能、热学性能等，同时阻燃性能也有较大幅度的提高，可以促进材料燃烧时成炭、抑制熔滴、降低材料的热释放速率，起到阻隔作用。本发明开发的阻燃剂无卤、低毒、低烟，通过将天然蒙脱土与含磷化合物引入对织物的阻燃整理中，在不降低棉织物强力和白度，同时大大提高棉织物的阻燃性能。本发明首先合成了含有阳离子季铵盐和环氧基团的聚合物，首先将其作为插层剂通过阳离子对蒙脱土进行改性，进而通过环氧基团与9，10- 二氢-9-氧杂-10-磷杂·菲- ο-氧化物进行反应合成蒙脱土 -磷协同阻燃剂。实施例I:
(I)聚合物插层剂的合成
250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，将其置于80°C水浴中，加入二烯丙基二甲基氯化铵90g，转速为300r/min，称取3. 6g过硫酸钾溶解于50. 4g蒸馏水中，将2/3的过硫酸钾溶液加入三口烧瓶中，反应15min后，加入1/6的过硫酸钾溶液和3. Og的烯丙基缩水甘油醚，反应15min后，再加入1/6的过硫酸钾溶液和3. Og的烯丙基缩水甘油醚，保温反应4h，自然冷却，出料得聚合物插层剂。(2)蒙脱土 -磷协同阻燃剂的制备方法
250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，向三口烧瓶中加入9 3. 18g蒸馏水，转速为300r/min条件下加入5g钠基蒙脱土,搅拌60min,加入I. 82g的聚合物插层剂,增加转速至800r/min，水浴升温至90°C，保温反应4h。将9，10- 二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物O. 4063g溶于6. 75g乙醇中，加入三口烧瓶中，继续保温反应4h，自然冷却，出料。实施例2:
(I)聚合物插层剂的合成
在250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，将其置于80°C水浴中，加入二烯丙基二甲基氯化铵99g，转速为400r/min，称取3. 6g过硫酸钾溶解于46. 8g蒸馏水中，将2/3的过硫酸钾溶液加入三口烧瓶中，反应20min后，加入1/6的过硫酸钾溶液和O. 3g的烯丙基缩水甘油醚，反应20min后，再加入1/6的过硫酸钾溶液和O. 3g的烯丙基缩水甘油醚，保温反应4h，自然冷却，出料得聚合物插层剂。(2)蒙脱土 -磷协同阻燃剂的制备方法
250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，向三口烧瓶中加入98. 64g蒸馏水，转速为300r/min条件下加入Ig钠基蒙脱土，搅拌30min，加入O. 36g的聚合物插层剂，增加转速至800r/min,水浴升温至90°C，保温反应5h。将9，10- 二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物O. 0813g溶于4. 05g乙醇中，加入三口烧瓶中，继续保温反应4h，自然冷却，出料。实施例3:
(I)聚合物插层剂的合成在250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，将其置于80°C水浴中，加入二烯丙基二甲基氯化铵92g，转速为350r/min，称取3. 6g过硫酸钾溶解于49. 6g蒸馏水中，将2/3的过硫酸钾溶液加入三口烧瓶中，反应15min后，加入1/6的过硫酸钾溶液和2. 4g的烯丙基缩水甘油醚，反应15min后，再加入1/6的过硫酸钾溶液和2. 4g的烯丙基缩水甘油醚，保温反应4h，自然冷却，出料得聚合物插层剂。(2)蒙脱土 -磷协同阻燃剂的制备方法
在250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，向三口烧瓶中加入95. 91蒸馏水，转速为300r/min条件下加入3g钠基蒙脱土，搅拌30min，加入I. 09g的聚合物插层剂，增加转速至800r/min,水浴升温至90°C，保温反应4 5h。将9，10- 二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物O. 2438g溶于6. 09g乙醇中，加入三口烧瓶中，继续保温反应4h，自然冷却，出料。实施例4: (I)聚合物插层剂的合成
在250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，将其置于80°C水浴中，加入二烯丙基二甲基氯化铵91g，转速为400r/min，称取4. 2g过硫酸钾溶解于50. Og蒸馏水中，将2/3的过硫酸钾溶液加入三口烧瓶中，反应15min后，加入1/6的过硫酸钾溶液和2. 7g的烯丙基缩水甘油醚，反应15min后，再加入1/6的过硫酸钾溶液和2. 7g的烯丙基缩水甘油醚，保温反应4h，自然冷却，出料得聚合物插层剂。(2)蒙脱土 -磷协同阻燃剂的制备方法
250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，向三口烧瓶中加入97. 47g蒸馏水，转速为300r/min条件下加入2g钠基蒙脱土，搅拌30min，加入O. 73g的聚合物插层剂，增加转速至800r/min,水浴升温至90°C，保温反应4h。将9，10- 二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物O. 1625g溶于5. 375g乙醇中，加入三口烧瓶中，继续保温反应5h，自然冷却，出料。实施例5:
(I)聚合物插层剂的合成
在250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，将其置于80°C水浴中，加入二烯丙基二甲基氯化铵95g，转速为350r/min，称取3. Og过硫酸钾溶解于48. 4g蒸馏水中，将2/3的过硫酸钾溶液加入三口烧瓶中，反应30min后，加入1/6的过硫酸钾溶液和I. 5g的烯丙基缩水甘油醚，反应20min后，再加入1/6的过硫酸钾溶液和I. 5g的烯丙基缩水甘油醚，保温反应4h，自然冷却，出料得聚合物插层剂。(2)蒙脱土 -磷协同阻燃剂的制备方法
250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，向三口烧瓶中加入94. 54g蒸馏水，转速为300r/min条件下加入4g钠基蒙脱土,搅拌50min,加入I. 45g的聚合物插层剂,增加转速至800r/min,水浴升温至90°C，保温反应4h。将9，10- 二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物O. 325g溶于6. 49g乙醇中，加入三口烧瓶中，继续保温反应4h，自然冷却，出料。
权利要求
1.一种棉织物用蒙脱土-磷协同阻燃剂的制备方法，其步骤如下 (1)聚合物插层剂的合成 在250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，将其置于80°C水浴中，加入二烯丙基二甲基氯化铵9(T99g，转速为300 400r/min，称取3. (Γ4. 2g过硫酸钾溶解于46. 8 50. 4g蒸馏水中，将2/3的过硫酸钾溶液加入三口烧瓶中，反应15 30min后，加入1/6的过硫酸钾溶液和O. 3^3. Og的烯丙基缩水甘油醚，反应15 30min后，再加入1/6的过硫酸钾溶液和O.3^3. Og的烯丙基缩水甘油醚，保温反应3 4h，自然冷却，出料得聚合物插层剂； (2)蒙脱土-磷协同阻燃剂的制备方法 250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，向三口烧瓶中加入98. 64 9 3. 18g蒸馏水，转速为300 400r/min条件下加入I 5g钠基蒙脱土,搅拌30 60min,加入O. 36 I. 82g的聚合物插层剂，增加转速至800r/min，水浴升温至90°C，保温反应4 5h ;将9，10- 二氢_9_氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物O. 0813 O. 4063g溶于4. 05 6. 75g乙醇中，加入三口烧瓶中，继续保温反应4 5h，自然冷却，出料。
2.根据权利要求I所述的一种棉织物用蒙脱土-磷协同阻燃剂的制备方法，其特征在于 (1)聚合物插层剂的合成 250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，将其置于80°C水浴中，加入二烯丙基二甲基氯化铵90g，转速为300r/min，称取3. 6g过硫酸钾溶解于50. 4g蒸馏水中，将2/3的过硫酸钾溶液加入三口烧瓶中，反应15min后，加入1/6的过硫酸钾溶液和3. Og的烯丙基缩水甘油醚，反应15min后，再加入1/6的过硫酸钾溶液和3. Og的烯丙基缩水甘油醚，保温反应4h，自然冷却，出料得聚合物插层剂； (2)蒙脱土-磷协同阻燃剂的制备方法 250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，向三口烧瓶中加入9 3. 18g蒸馏水，转速为300r/min条件下加入5g钠基蒙脱土,搅拌60min,加入I. 82g的聚合物插层剂,增加转速至800r/min,水浴升温至90°C，保温反应4h ;将9，10- 二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物O.4063g溶于6. 75g乙醇中，加入三口烧瓶中，继续保温反应4h，自然冷却，出料。
3.根据权利要求I所述的一种棉织物用蒙脱土-磷协同阻燃剂的制备方法，其特征在于 (1)聚合物插层剂的合成 在250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，将其置于80°C水浴中，加入二烯丙基二甲基氯化铵99g，转速为400r/min，称取3. 6g过硫酸钾溶解于46. 8g蒸馏水中，将2/3的过硫酸钾溶液加入三口烧瓶中，反应20min后，加入1/6的过硫酸钾溶液和O. 3g的烯丙基缩水甘油醚，反应20min后，再加入1/6的过硫酸钾溶液和O. 3g的烯丙基缩水甘油醚，保温反应4h，自然冷却，出料得聚合物插层剂； (2)蒙脱土-磷协同阻燃剂的制备方法 250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，向三口烧瓶中加入98. 64g蒸馏水，转速为300r/min条件下加入Ig钠基蒙脱土，搅拌30min，加入O. 36g的聚合物插层剂，增加转速至800r/min,水浴升温至90°C，保温反应5h ;将9，10- 二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物O.0813g溶于4. 05g乙醇中，加入三口烧瓶中，继续保温反应4h，自然冷却，出料。
4.根据权利要求I所述的一种棉织物用蒙脱土 -磷协同阻燃剂的制备方法，其特征在于 (1)聚合物插层剂的合成 在250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，将其置于80°C水浴中，加入二烯丙基二甲基氯化铵92g，转速为350r/min，称取3. 6g过硫酸钾溶解于49. 6g蒸馏水中，将2/3的过硫酸钾溶液加入三口烧瓶中，反应15min后，加入1/6的过硫酸钾溶液和2. 4g的烯丙基缩水甘油醚，反应15min后，再加入1/6的过硫酸钾溶液和2. 4g的烯丙基缩水甘油醚，保温反应4h，自然冷却，出料得聚合物插层剂； (2)蒙脱土-磷协同阻燃剂的制备方法 在250ml三口烧瓶中装有搅拌和冷凝装置，向三口烧瓶中加入95. 91蒸馏水，转速为300r/min条件下加入3g钠基蒙脱土，搅拌30min，加入I. 09g的聚合物插层剂，增加转速至800r/min,水浴升温至90°C，保温反应4 5h，将9，10- 二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物O. 2438g溶于6. 09g乙醇中，加入三口烧瓶中，继续保温反应4h，自然冷却，出料。
全文摘要
本发明涉及一种棉织物用蒙脱土-磷协同阻燃剂的制备方法。含卤阻燃剂添加量少、阻燃效果显著，然而该阻燃剂在整理时会释放出大量的有害气体，如HCl，HBr，具有很强的腐蚀作用。本发明是阻燃剂是无卤、低毒、低烟及高性能阻燃材料，首先设计合成了含有阳离子季铵盐和环氧基团的聚合物，首先将其作为插层剂通过阳离子对蒙脱土进行改性，进而通过环氧基团与9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物进行反应合成蒙脱土-磷协同阻燃剂。将其应用于棉织物阻燃整理中，与整理前棉织物相比，整理后棉织物的强力和白度变化不大，阻燃性能有所提高。棉织物的降强率为-1～-5%，白度值为74.34～75.29，氧指数大于22%。
文档编号D06M15/356GK102899885SQ201210435588
公开日2013年1月30日 申请日期2012年11月5日 优先权日2012年11月5日
发明者高党鸽, 马建中, 陈琛, 吕斌, 田芬 申请人:陕西科技大学