一种天然纤维用阻燃剂及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种天然纤维用阻燃剂，为式I结构的化合物，该式I结构的天然纤维用阻燃剂可应用在天然织物上，采用浸轧法或浸渍法将天然纤维用阻燃剂应用在天然织物上。该式I结构的天然纤维用阻燃剂同时具有阻燃性能的官能团和与天然纤维发生化学反应的官能团，对天然纤维的亲和力高，固着天然纤维牢固度好，并且因分子结构中无发色基团，该阻燃剂整理天然纤维后，不影响织物色光。本发明还公开了一种天然纤维用阻燃剂的制备方法，合成工艺生态环保，原料简便易得，制备简单，易于操作和实施，易于工业化生产。
【专利说明】一种天然纤维用阻燃剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及织物阻燃剂领域，具体涉及一种天然纤维用阻燃剂及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]日常生活中使用天然纤维织造而成的纺织品大多具有易燃特性，是引起火灾的隐患，随着生活水平和人们防火意识的提高，对纺织品的阻燃性能要求越来越重视。阻燃剂不仅要阻燃，还要求无毒、无致癌性，燃烧不产生有毒气体和抑制燃烧产生的烟雾等，很大一部分纺织品还要求阻燃剂有一定耐久性。
[0003]目前，市场上天然纤维用耐久阻燃剂多为有机卤系和有机磷系，有机卤系阻燃剂虽然有较好的阻燃效果，但有机卤系阻燃剂在热裂解及燃烧时会生成大量烟尘及腐蚀性气体；有机磷系阻燃剂，部分反应性磷系阻燃剂须加交联剂，生成使用中会产生甲醛问题，且对织物色光、手感有一定影响 ，如市场应用广泛的Ciba-Geigy公司的Pyrovatex CP有机磷系阻燃剂，阻燃效果好，但织物强力、吸湿性能明显下降，特别耐磨强力下降较大。
[0004]申请公布号为CN 103382266A(申请号为201310276916.5)的中国发明专利申请公开了一种聚氨酯泡沫阻燃剂及其制备方法和应用，该聚氨酯泡沫阻燃剂由9，10-二氢-9-氧氮-10-磷杂菲-10-氧化物、苯胺和苯甲醛反应得到，结构式如式I所示。该聚氨酯泡沫阻燃剂的制备方法，包括:步骤一:将80~100质量份的苯胺、100~110质量份的苯甲醛混合均匀，在通氮气的环境中加热升温至温度50~60°C，反应4~6h，得到2-[(苯亚胺基甲基)]苯，用溶剂结晶，所述的溶剂为甲醇或乙醇；步骤二:将步骤一中得到的中间产物2-[(苯亚胺基甲基)]苯40~60质量份、60~80质量份的D0P0、500质量份的四氢呋喃混合均匀，在通氮气的环境中，在50~70°C下反应11~12h，用冷的四氢呋喃清洗得最终产物9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物-4-[(苯胺)甲基]苯。虽然该技术方案把苯胺和苯甲醛引入到D0P0，降低了阻燃剂的成本，但是该阻燃剂较适合用在聚氨酯阻燃泡沫中，无法接在天然纤维上，无法用作织物的阻燃剂，因此，现迫切需要一种天然纤维用阻燃剂。
[0005]
【权利要求】
1.一种天然纤维用阻燃剂，其特征在于，为式I结构的化合物:
式I。
2.根据权利要求1所述的天然纤维用阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 将2-磺酸基-4- β -硫酸酯乙基砜基苯胺用有机溶剂溶解，加入催化剂后，形成2-磺酸基-4-β -硫酸酯乙基砜基苯胺溶液，加入Y -缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，反应得到式I结构的天然纤维用阻燃剂。
3.根据权利要求2所述的天然纤维用阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺。
4.根据权利要求2所述的天然纤维用阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为甲酸。
5.根据权利要求2所述的天然纤维用阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述的2-磺酸基-4-β-硫酸酯乙基砜基苯胺与Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的摩尔比为1:2~2.5ο
6.根据权利要求5所述的天然纤维用阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述的2-磺酸基-4-β-硫酸酯乙基砜基苯胺与Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的摩尔比为1:2.05 ~2.2。
7.根据权利要求2所述的天然纤维用阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述的反应的条件为:在70°C~90°C反应2h~5h。
8.根据权利要求2所述的天然纤维用阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述的Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷以滴加方式加入到2-磺酸基-4-β -硫酸酯乙基砜基苯胺溶液中，采用滴加方式的速率为0.5~2滴/秒。
9.根据权利要求1所述的天然纤维用阻燃剂在天然织物上的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，采用浸轧法或浸溃法将天然纤维用阻燃剂应用在天然织物上。
【文档编号】D06M101/02GK104195825SQ201410383570
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】沈一峰, 王紫颖, 杨雷, 姜建堂 申请人:浙江理工大学