一种阻燃性的织物及其制备方法与流程

文档序号:13441066阅读:183来源:国知局

本发明涉及阻燃物质的技术领域,尤其涉及一种阻燃性的织物及其制备方法。



背景技术:

由于特殊的使用环境决定了很多行业的织物需要具备特殊的性能,例如国内外石油化工、天然气、消防、军警、航空等各类行业均需要具备防火阻燃性能的织物。

为了提高织物的阻燃性能或等级,出现了向织物的主料中添加阻燃剂的技术。最早的是英国奥威公司,他们采用的原料为四羟甲基氯化磷(thpc),但是thpc中有卤素,存在了非环保因素,阻燃效果不是很稳定,阻燃性能会随着洗涤次数的增多而降低。另外,土丽云等发表的《四羟甲基氯化磷一尿素初缩体的毒性研究》表明,thpc分解会产生甲醛,对人体存在不良影响。

随后,于环保的大时代背景下,出现了向织物主料中添加如氢氧化铝水合物、氢氧化镁水合物等含有结晶水的阻燃剂。中国专利cn103696236a公开了一种阻燃的海藻织物,其使用氢氧化镁阻燃剂,其阻燃效果不够理想,同时降低了织物的手感等舒适度。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明一方面提供一种阻燃性的织物,该织物具有优异的阻燃效果,较好的舒适度。

一种阻燃性的织物,其原料包含纤维及无卤阻燃物;

所述无卤阻燃物其具有如式ⅰ所示的分子结构:

式ⅰ中,r1和r2独立地为满足其化学环境的任意惰性亲核基团,r3和r4为满足其化学环境的任意有机基团,x1和x2独立地为-o-ar-o-、-s-r5-s-、-nh-r6-nh-、-nh-r7-o-、-s-r11nh-、-o-r12-coo-或-s-r13-coo-中的任意一种,r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12和r13为满足其化学环境的任意有机基团,y1和y2独立地为满足其化学环境的任意亲核基团;m为环三磷腈基m1、环四以上磷腈基m2或非环状聚磷腈基m3中的任意一种或至少两种的组合,m、n为大于等于零的整数;a、b、c、d为大于等于零的整数,且a+b+c+d+2等于m基团上磷原子个数的2倍。

在本发明中,所述满足其化学环境是指能够与其相邻的原子相连,得到稳定的化学连接键。

优选地,r1和r2独立地为取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的环烷氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳基烷氧基、取代或未取代的杂芳基烷氧基、取代或未取代的烷基硫基、取代或未取代的芳基硫基、取代或未取代的羧酸酯基、取代或未取代的碳酸酯基、取代或未取代的磺酸酯基或取代或未取代的膦酸酯基中的任意一种;所述烷氧基、环烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基、杂芳基烷氧基、烷基硫基、芳基硫基、碳酸酯基、磺酸酯基或膦酸酯基的取代基独立地为直链或支链烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、芳基烷氧基、杂芳基、烷基硫基、芳基硫基、羧酸酯基、碳酸酯基、磺酸酯基或膦酸酯基中的任意一种或至少两种的组合,所述取代基不含有反应性封端基团;例如,所述取代基为不含有oh、-cn、-nh2、-sh、-cooh、-cho、-conh2等反应性基团;以具体实例说明,当取代基为羧酸酯基时,不能是一端仍带有羧基的甲酸酯基。

具体地,r1和r2可独立地为ch3o-、ch3ch2o-、ch3s-、ch3ch2ch2s-、ch3coo-或pho-(ph表示苯基)中的任意一种。

在本发明中r1和r2可以为相同的基团也可以为不同的基团。

优选地,r3和r4独立地为取代或未取代的直链或支链亚烷基、取代的或未取代的亚环烷基、取代的或未取代的亚芳基、取代的或未取代的亚杂芳基、取代的或未取代的亚芳基亚烷基、取代的或未取代的亚烷基亚芳基、取代的或未取代的亚烷基亚杂芳基或取代的或未取代的亚杂芳基亚烷基中的任意一种。

具体地,r3和r4可独立地为-ch2-、-ch2ch2ch2-、中的任意一种。

优选地,r5、r6、r7、r8、r11、r12和r13独立地为取代或未取代的直链或支链亚烷基、取代的或未取代的亚环烷基、取代的或未取代的亚芳基、取代的或未取代的亚杂芳基、取代的或未取代的亚芳基亚烷基、取代的或未取代的亚烷基亚芳基、取代的或未取代的亚烷基亚杂芳基或取代的或未取代的亚杂芳基亚烷基中的任意一种。

具体地,r5、r6、r7、r8、r11、r12和r13可独立地为-ch2-、-ch2ch2ch2-、中的任意一种。

优选地,r9和r10独立地为取代或未取代的直链或支链烷基、取代的或未取代的环烷基、取代的或未取代的烷氧基、取代的或未取代的环烷氧基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的杂芳基、取代的或未取代的取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳基烷氧基、取代或未取代的烷基芳氧基、取代或未取代的杂芳基烷氧基、取代或未取代的烷氧基杂芳基、取代或未取代的杂芳基氧烷基、取代或未取代的烷基杂芳基、取代或未取代的烷基芳基、取代或未取代的芳基烷基、取代或未取代的烷基杂芳基、取代或未取代的烷基硫基、取代或未取代的芳基硫基、取代或未取代的羧酸酯基、取代或未取代的碳酸酯基、取代或未取代的磺酸酯基或取代或未取代的膦酸酯基中的任意一种。

具体地,r9和r10可独立地为-ch3、-och3、-cn、-cooh、-cho、-conh2或ph-中的任意一种。

优选地,y1和y2独立地为取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的环烷氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳基烷氧基、取代或未取代的杂芳基烷氧基、取代或未取代的烷基硫基、取代或未取代的芳基硫基、取代或未取代的羧酸酯基、取代或未取代的碳酸酯基、取代或未取代的磺酸酯基或取代或未取代的膦酸酯基中的任意一种。

具体地,y1和y2可独立地为-och3、pho-、ch3s-、phs-或ch3coo-中的任意一种。

在本发明中,取代或未取代的直链烷基或支链烷基优选为取代或未取代的c1~c12(例如c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10或c11)直链烷基或支链烷基,进一步优选c1~c8直链烷基或支链烷基,当碳原子数为1时即为甲基,碳原子数为2时,即为乙基。

取代或未取代的环烷基优选为取代或未取代的c3~c12(例如c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10或c11)的环烷基。

取代的或未取代的烷氧基优选为取代或未取代的c1~c12(例如c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10或c11)的烷氧基。

取代的或未取代的环烷氧基优选为取代或未取代的c3~c12(例如c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10或c11)的环烷氧基。

取代或未取代的芳基优选为苯基、苄基、萘基、等。

取代或未取代的杂芳基为五元或六元杂芳基,进一步优选为取代的或未取代的呋喃基或吡啶基。

取代或未取代的芳基烷基优选为c7-c13(例如c8、c9、c10、c11或c12)芳基烷基。

取代或未取代的烷基芳基优选为c7-c13(例如c8、c9、c10、c11或c12)烷基芳基。

取代或未取代的烷氧基芳基优选为c7-c13(例如c8、c9、c10、c11或c12)烷氧基芳基。

取代或未取代的杂芳基烷基优选为c7-c13(例如c8、c9、c10、c11或c12)杂芳基烷基。

取代或未取代的烷基杂芳基优选为c7-c13(例如c8、c9、c10、c11或c12)烷基杂芳基。

取代的或未取代的直链亚烷基优选为c1-c12(例如c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10或c11)的直链亚烷基。

取代的或未取代的支链亚烷基优选为c1-c12(例如c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10或c11)的支链亚烷基。

取代或未取代的亚芳基优选为c6-c13(例如c7、c8、c9、c10、c11或c12)的亚芳基。

取代的或未取代的亚杂芳基优选为c5-c13(例如c6、c7、c8、c9、c10、c11或c12)的亚杂芳基。

取代的或未取代的亚烷基亚芳基优选为c7-c13(例如c8、c9、c10、c11或c12)亚烷基亚芳基。

取代的或未取代的亚芳基亚烷基优选为c7-c13(例如c8、c9、c10、c11或c12)亚烷基亚芳基。

取代的或未取代的亚烷基亚杂芳基优选为c6-c13(例如c7、c8、c9、c10、c11或c12)亚烷基亚杂芳基。

取代的或未取代的亚杂芳基亚烷基优选为c6-c13(例如c7、c8、c9、c10、c11或c12)亚杂芳基亚烷基。

取代或未取代的烷氧基杂芳基优选为c7-c13(例如c8、c9、c10、c11或c12)烷氧基杂芳基。

取代或未取代的杂芳基烷氧基优选为c7-c13(例如c8、c9、c10、c11或c12)杂芳基烷氧基。

取代或未取代的杂芳基氧烷基优选为c7-c13(例如c8、c9、c10、c11或c12)杂芳基氧烷基。

取代或未取代的芳基烷氧基为c7-c12(例如c8、c9、c10或c11)芳烷氧基。

取代或未取代的烷基芳氧基优选为c7-c12(例如c8、c9、c10或c11)烷基芳氧基。

取代或未取代的烷基硫基优选为c1-c8(例如c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7或c8)烷基硫基。

取代或未取代的芳基硫基为优选为c7-c12(例如c8、c9、c10或c11)芳基硫基。

本发明所使用的术语“取代的”是指指定原子上的任何一个或多个氢原子被选自指定组的取代基取代,条件是所述指定原子不超过正常价态,并且取代的结果是产生稳定的化合物。当取代基是氧代基团或酮基(即=o)时,那么原子上的2个氢原子被取代。酮取代基在芳香环上不存在。“稳定的化合物”是指能够足够强健地从反应混合物中分离至有效的纯度并配制成有效的化合物。

在本发明中,m为环三磷腈基m1、环四以上磷腈基m2、非环状聚磷腈基m3中的一种或至少两种的组合。

优选地,m包含至少50wt%m1、至多30wt%m2以及至多45wt%m3。

在本发明中,m1含量至少为50wt%,即m1含量可以为50wt~100wt%,m1为主体成分。当m1含量为100wt%时,则不含有m2和m3。本发明典型但非限制性的m1的含量可以为50wt%、51wt%、55wt%、58wt%、60wt%、65wt%、70wt%、74wt%、75wt%、80wt%、85wt%、90wt%、92wt%、95wt%、98wt%或100wt%。

在本发明中,m2含量至多为30wt%,即指,m2含量可以为0~30wt%。当m2含量为0wt%时,即指,不含有m2。本发明典型但非限制性的m2含量可以为0wt%、2wt%、5wt%、8wt%、11wt%、14wt%、16wt%、17wt%、19wt%、20wt%、22wt%、25wt%、27wt%、28wt%或29wt%。

在本发明中,m3含量至多为45wt%,即指,m3含量可以为0~45wt%。当m3含量为0wt%时,即指,不含有m3。本发明典型但非限制性的m3含量可以为0wt%、2wt%、5wt%、8wt%、10wt%、12wt%、14wt%、16wt%、18wt%、20wt%、23wt%、25wt%、27wt%、28wt%、30wt%、32wt%、35wt%、38wt%、40wt%、43wt%或45wt%。

在本发明中,m1、m2和m3质量百分比之和为100%。

在本发明的结构式i中,m、n为大于等于零的整数,m、n可以同时为零,也可以不同时为零,例如m可以为但不限于0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10,n可以为但不限于0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。

a、b、c、d为大于等于零的整数,且c、d两者不能同时为零,即保证m所带基团至少含有一个具有反应活性的基团(例如-sh或-oh)。

在本发明的结构式中,与m连接的基团均是与m中的磷原子连接。并且在本发明式ⅰ中a+b+c+d+2等于m基团上磷原子个数的2倍,即保证m上磷原子达到化合价为五价的饱和状态。

优选地,m1结构为:

m2结构为:

其中,x大于等于4;

m3结构为:

其中,y大于等于3。

注意,m1、m2结构式的表示中,所出现符号仅仅是对“环状”结构的一种示意。

本发明提供的是一种无卤阻燃物,在其化学式中的所有基团或基团的取代基中均不含有卤素。

优选地,本发明所述无卤阻燃物为具有以下结构的化合物中一种或至少两种的组合:

其中m为环三磷腈基。

另一方面,本发明提供一种所述无卤阻燃物的制备方法。

本发明的式ⅰ的无卤阻燃物是由磷腈氯化物与亲核试剂发生亲核取代反应制备得到。

磷腈氯化物指m-cla+b+c+d+2,亲核试剂是指r1、r2、-s-r3-sh、-o-r4-oh、x1、x2、y1和y2所对应的亲和试剂,例如,当r1为甲氧基时,可以实现与磷腈氯化物发生亲核取代将甲氧基连接至m的磷原子上的亲和试剂可以为甲醇或甲醇钠;当r2为甲基硫基(ch3s-)时,可以实现与磷腈氯化物发生亲核取代反应将甲基硫基连接至m的磷原子上的亲和试剂可以为甲硫醇或甲硫醇钠;当-s-r3-sh为-s-ch2ch2-sh时,可以实现与磷腈氯化物发生亲核取代反应将-s-ch2ch2-sh连接至m的磷原子上的亲和试剂可以为hs-ch2ch2-sh;当-o-r4-oh为时,可以实现与磷腈氯化物发生亲核取代反应将连接至m的磷原子上的亲和试剂可以为同样的方法可以实现x1、x2、y1和y2的连接,x1和x2对应的亲核试剂为至少含有两个可与m发生亲核取代反应而将x1和x2连接至m的磷原子上的活性反应基团的亲核试剂。

式ⅰ的无卤阻燃物中至少含有一个具有反应活性的基团-sh或-oh。c、d中哪者为零,则表明参与亲核反应的反应物不含有其所对应的反应物。

在所述亲核取代反应中,磷腈氯化物中的氯被取代。亲核反应可采用本领域公知的方法来完成,例如可参考“聚磷腈的研究进展,张宏伟等,材料导报2010年第24卷第7期”。亲核反应中使用的催化剂的具体实例有氯化锌、氯化镁、氯化铝等金属氯化物或者三氟化硼及其络合物或者氢氧化钠等路易斯碱。这些催化剂可以一种或多种混合使用,本发明中并无特别的规定。这里“磷腈氯化物”指式(i)中m基团与cl相连接而成的化合物。至于磷腈氯化物可以使用公知的溶剂、催化剂于公知的反应路线合成,也可以使用五氯化磷与氯化铵按照公知的方法合成出来氯化磷腈化合物后,经过物理方法处理提纯或不提纯直接制造,其pcl5+nh4cl→1/n(npcl2)n+4hcl,该反应产物中为主要是三聚体(pncl2)3(亦即六氯环三磷腈)和四聚体(pncl2)4,反应产物再通过通过60℃真空中缓慢升华可以得到纯的六氯环三磷腈。氯代环四以上磷腈和氯代非环状聚磷腈也可以通过已有技术制备得到。

在上述制备方法中,亲核试剂必然包含含有至少两个活性反应基团的亲核试剂(即-s-r3-sh、-o-r4-oh、x1、x2对应的亲和试剂,r3、r4、x1、x2限定同上),以得到式(ⅰ)所示结构的无卤阻燃化合物中基团的连接结构并保证式ⅰ所示结构中至少含有一个反应活性封端基团。至少两个活性反应基团的亲核试剂的实例可以包括但不限于对苯二酚、间苯二酚、萘二酚、混合苯二酚、1,4-萘酚、双酚a、双酚s、双酚f、1,4-苯基二硫醇、1,2-乙二硫醇、1,3-丙二硫醇、对苯二甲酸等。

除上述含有至少两个活性反应基团的亲核试剂外,还可采用含有一个活性反应基团的其他亲核试剂,如一元醇(例如,甲醇、乙醇)或其钠盐、苯酚、一元羧酸盐(例如,乙酸钠)、一元胺(例如,甲胺、乙胺)、一元硫醇(例如,甲硫醇、乙硫醇)等。

在亲核试剂与磷腈氯化物的反应中,可以先采用含有一个活性反应基团的亲核试剂与磷腈氯化物反应,部分取代磷腈氯化物中的氯,然后再用所述含有至少两个活性反应基团的亲核试剂与磷腈氯化物反应,以得到式(ⅰ)结构无卤阻燃物。

在本发明中,所述“纤维”指的是单纤维,例如,可列举出长纤维(长丝)或短纤维(化纤短纤维)等。

纤维的实例可以为聚酯纤维、纤维素纤维、聚酰胺纤维等。为提高织物的舒适度、手感等,优选为这三种纤维的组合。

优选地,本发明所述阻燃性的织物的原料包含如下质量份的组分:30~50份聚酯纤维、25~45份纤维素纤维、15~20份聚酰胺纤维、1~5份本发明所述无卤阻燃物。

在本发明中,典型但非限制性的聚酯纤维的用量为31份、33份、份、35份、38份、40份、42份、44份、45份、47份或49份。

在本发明中,典型但非限制性的纤维素纤维的用量为26份、28份、30份、33份、35份、38份、40份、42份或44份。

在本发明中,典型但非限制性的聚酰胺纤维的用量为16份、16.5份、17份、17.5份、18份、18.5份或19份。

在本发明中,典型但非限制性的本发明所述无卤阻燃物的用量为2份、4份、6份、8份、10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份或24份。

在本发明中,所述纤维素纤维,可以为木棉、麻、人造丝、波里诺西克、铜氨纤维、醋酸纤维素或三醋酸纤维素中的任意一种或至少两种的组合。优选地,本发明所述纤维素纤维包含以纤维素纤维的总质量为100%计为50~70wt%(例如52wt%、54wt%、56wt%、58wt%、60wt%、63wt%、65wt%或68wt%)棉纤维和30~50wt%(例如32wt%、34wt%、36wt%、38wt%、40wt%、43wt%、45wt%或48wt%)麻纤维。

除了上述原料外,还可添加本领域公知的加工助剂,例如热稳定剂、成核剂、消泡剂、调色剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、荧光增白剂、红外线吸收剂等。这些添加剂可以分别单独使用,也可以2种以上使用。

本发明另一方面提供一种阻燃性的织物的制备方法,采用该制备方法得到的织物具有具有优异的阻燃效果,较好的舒适度。

一种制备如上述织物的方法,包括以下步骤:

混熔融纤维,得到熔融料;将所述熔融料纺丝成复合纤维;将所述复合纤维交织成原生织物;用分散有阻燃物的液态载体浸渍所述原生织物,得到所述织物。

本发明对熔融的温度不作特别的限定,只要能使得各纤维成为流动的熔融态即可。例如可参考日本东丽公司的所开发的“熔融纺丝法”之技术。

纺丝的设备喷丝机,可采用静电纺丝技术。

交织成布即指按照经线和纬线使纤维交织成布的过程。此处,“原生织物”指未经任何后处理(即各类印染助剂等,当然也包括后文所述采用阻燃物浸渍处理)的织物。

浸渍原生织物的液体载体可采用本领域公知的帆布处理中所采用的任何溶剂。此处,“液体载体”即起到溶剂的作用。可根据实际需要,选择于液体载体中加入常规的印染助剂等。

上述术语“×××基或基团”指×××化合物分子结构中脱去一个或多个氢原子或其它原子或原子团后剩余的部分。

“份”代表所列对象之间的比例关系,并不等同于所列对象所占的百分数。例如,d包含1~2份质量份a、3~4质量份b、5~6质量份c,即等同于a:b:c的质量比为(1~2):(3~4):(5~6),或者更进一步地说,假定a的质量为(1~2)a,那么b、c的质量分别为(3~4)a和(5~6)a,(a为任意的倍数)。

相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:

本发明的阻燃性织物的原料包含纤维及具有式ⅰ所示结构的无卤阻燃物,该阻燃物的加入使得织物具有良好的阻燃性,同时具有优异的舒适度。本发明由包含如下质量份的组分的原料制备得到所述织物:30~50份聚酯纤维、25~45份纤维素纤维、15~20份聚酰胺纤维、1~5份阻燃物,本发明制备的织物的续燃时间和阴燃时间均为0s,经向撕裂强度高达28-30.8n,纬向撕裂强度高达25.5-27n,具有耐磨耗性以及良好的手感,因此本发明的织物具有良好的阻燃性,同时具有优异的舒适度,以及良好的机械性能,可广泛应用于各类坐垫、沙发等装饰。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。

在以下实施例中,所用原料磷腈氯化物(如六氯环三磷氰)可根据本发明所述的合成方法或本领域已知的合成方法合成得到,其余原料可通过商业购买得到。

实施例1

在本实施例中,无卤阻燃物具有以下结构:

带有搅拌装置的三口2000ml玻璃反应器里投入六氯环三磷腈1mol、丙酮250ml、双酚a3mol,甲硫醇钠3mol,一边搅拌、一边通氮气,升温到60℃,用60min滴入20%氢氧化钠溶液620g,保持60℃温度,搅拌反应15个小时。反应后,用物理方法去除体系中的水分,再过滤去除体系中的不溶物质,蒸馏掉体系中溶剂,得到含有上述物质的阻燃化合物。

对得到的阻燃化合物进行核磁共振氢谱表征,结果如下:

1hnmr(cdcl3,500mhz):6.6-7.0(m,24h,苯环上氢),5.0(s,3h,酚羟基氢),2.0(m,9h,sch3)1.6(m,18h,双酚a基团上甲基氢)。

红外谱图特征峰的位置:磷腈骨架中p=n键的特征吸收峰1217cm-1,磷腈骨架中p-n874cm-1,甲基醚的吸收峰2995cm-1,p-o-c键吸收峰1035cm-1,双酚a基团中苯环的骨架振动吸收峰1611cm-1、1509cm-1、1446cm-1,酚羟基吸收峰3610cm-1、1260cm-1

按照质量份将30~50份聚酯纤维、25~45份纤维素纤维(由50~70wt%棉纤维和30~50wt%麻纤维组成)、15~20份聚酰胺纤维熔融后,再加入1份阻燃物,得到熔融料。接着,将上述熔融料采用喷丝机喷丝、热处理,得到复合纤维。最后按照经线和纬线将上述复合纤维交织成阻燃性的织物。

实施例2

在本实施例中,无卤阻燃物具有以下结构:

带有搅拌装置的三口2000ml玻璃反应器里投入六氯环三磷腈1mol、丙酮250ml、乙二硫醇6mol,一边搅拌、一边通氮气、一边升温到60℃,用60min滴入20%氢氧化钠溶液620g,保持60℃温度,搅拌反应15个小时,反应后,用物理方法去除体系中的水分,再过滤去除体系中的不溶物质,蒸馏掉体系中溶剂,得到含有上述物质的阻燃化合物。

对得到的阻燃化合物进行核磁共振氢谱表征,结果如下:

1hnmr(cdcl3,500mhz):δ2.8(m,24h,hs-ch2ch2s-),1.5(s,6h,hs-ch2ch2s-)。

红外谱图特征峰的位置:磷腈骨架中p=n键的特征吸收峰1217cm-1,磷腈骨架中p-n874cm-1,甲基醚的吸收峰2995cm-1,p-o-c键吸收峰1035cm-1,ch2-s的吸收峰2980cm-1,-sh吸收峰2560cm-1

按照质量份将30~50份聚酯纤维、25~45份纤维素纤维(由50~70wt%棉纤维和30~50wt%麻纤维组成)、15~20份聚酰胺纤维熔融后,再加入25份阻燃物,得到熔融料。接着,将上述熔融料采用喷丝机喷丝、热处理,得到复合纤维。最后按照经线和纬线将上述复合纤维交织成阻燃性的织物。。

实施例3

在本实施例中,无卤阻燃物具有以下结构:

带有搅拌装置的三口2000ml玻璃反应器里投入六氯环三磷腈1mol、丙酮250ml、苯硫酚3mol,甲醇钠2mol,乙二醇1mol,一边搅拌、一边通氮气,升温到60℃,用60min滴入20%氢氧化钠溶液620g,保持60℃温度,搅拌反应15个小时,而后加入六氯环三磷腈1mol,继续反应2小时,之后加入对苯二酚2mol,甲醇钠3mol,继续反应6小时。反应后,用物理方法去除体系中的水分,再过滤去除体系中的不溶物质,蒸馏掉体系中溶剂,得到含有上述物质的阻燃化合物。

对得到的阻燃化合物进行核磁共振氢谱表征,结果如下:

1hnmr(cdcl3,500mhz):δ7.0-7.2(m,15h,基团中苯环上氢),6.6(m,8h,基团中苯环上氢),5.0(m,2h,基团中羟基上氢),3.7(d,4h,o-ch2ch2o-),3.4(t,15h,o-ch3)。

红外谱图特征峰的位置:磷腈骨架中p=n键的特征吸收峰1217cm-1,磷腈骨架中p-n874cm-1,甲基醚的吸收峰2995cm-1,p-o-c键吸收峰1035cm-1,ch2-o的吸收峰2983cm-1,酚羟基吸收峰3610cm-1、1260cm-1

按照质量份将30~50份聚酯纤维、25~45份纤维素纤维(由50~70wt%棉纤维和30~50wt%麻纤维组成)、15~20份聚酰胺纤维熔融后,再加入13份阻燃物,得到熔融料。接着,将上述熔融料采用喷丝机喷丝、热处理,得到复合纤维。最后按照经线和纬线将上述复合纤维交织成阻燃性的织物。。

实施例4

在本实施例中,无卤阻燃物具有以下结构:

带有搅拌装置的三口2000ml玻璃反应器里投入六氯环三磷腈1mol、丙酮250ml、乙二硫醇5mol以及对苯二酚1mol,一边搅拌、一边通氮气,升温到60℃,用60min滴入20%氢氧化钠溶液620g,保持60℃温度,搅拌反应15个小时,而后加入六氯环三磷腈1mol,继续反应5小时,之后加入双酚a1mol,甲醇钠4mol,继续反应10小时。反应后,用物理方法去除体系中的水分,再过滤去除体系中的不溶物质,蒸馏掉体系中溶剂,得到含有上述物质的阻燃化合物。

对得到的阻燃化合物进行核磁共振氢谱表征,结果如下:

1hnmr(cdcl3,500mhz):δ6.5-7.0(m,12h,苯环上氢),5.0(s,1h,酚羟基氢),3.4(t,12h,o-ch3),2.8(m,20h,hs-ch2ch2s-),1.7(s,30h,双酚a上甲基氢),1.5(s,5h,hs-ch2ch2s-)。

红外谱图特征峰的位置:磷腈骨架中p=n键的特征吸收峰1217cm-1,磷腈骨架中p-n874cm-1,甲基醚的吸收峰2995cm-1,p-o-c键吸收峰1035cm-1,ch2-o的吸收峰2983cm-1,双酚a基团中苯环的骨架振动吸收峰1611cm-1、1509cm-1、1446cm-1,酚羟基吸收峰3610cm-1、1260cm-1

按照质量份将30~50份聚酯纤维、25~45份纤维素纤维(由50~70wt%棉纤维和30~50wt%麻纤维组成)、15~20份聚酰胺纤维熔融后,再加入10份阻燃物,得到熔融料。接着,将上述熔融料采用喷丝机喷丝、热处理,得到复合纤维。最后按照经线和纬线将上述复合纤维交织成阻燃性的织物。

比较例1

本比较例中,以市售的六苯氧基环三磷腈作为阻燃物,按照与实施例1相同的制备方法制备阻燃性织物,即按照质量份将30~50份聚酯纤维、25~45份纤维素纤维(由50~70wt%棉纤维和30~50wt%麻纤维组成)、15~20份聚酰胺纤维熔融后,再加入1份阻燃物,得到熔融料。接着,将上述熔融料采用喷丝机喷丝、热处理,得到复合纤维。最后按照经线和纬线将上述复合纤维交织成阻燃性的织物。

比较例2

本例中,以市售的氢氧化铝作为阻燃物,按照与实施例4相同的制备方法制备阻燃性织物,即按照质量份将30~50份聚酯纤维、25~45份纤维素纤维(由50~70wt%棉纤维和30~50wt%麻纤维组成)、15~20份聚酰胺纤维熔融后,再加入10份阻燃物,得到熔融料。接着,将上述熔融料采用喷丝机喷丝、热处理,得到复合纤维。最后按照经线和纬线将上述复合纤维交织成阻燃性的织物。

对上述所有实施例和比较例的织物做如下表所示的测试。

舒适度(以手感来评价):

手感的评价用压缩试验机(例如katotech株式会社制造的kes-gshandy型号)进行。在长30cmx宽45cm,厚度7.5cm,密度22kg/m3的聚氨醋泡沫塑料(东洋橡胶工业株式会社制type360s)上覆盖后述织物,将该样品在装置上水平放置,在压缩荷重1000gf/cm2、压缩变形速度10mm/秒的条件下进行测定。根据测定数据按照下式(1)计算出压缩率,压缩率高、换而言之,易于压缩则手感好。即,以压缩率为15以上的手感评价为“○”,12-15%的手感评价为“△”,不足12%的手感评价为“×"。并且,将上述聚氨醋泡沫塑料不用织物覆盖在相同条件下测定,结果压缩率为30%。

压缩率(%)=(测定前聚氨酯泡沫塑料厚度(7.5cm)-测定时最小聚氨酯泡沫的厚度/测定前聚氨醋泡沫塑料厚度(1)。

耐磨耗性测试:

使用martindale型磨耗试验机,使用标准磨耗布,在荷重12kpa的条件下进行评价。在本耐磨耗性评价中,在六千次结束时测定织物中雪尼尔花线的长毛部分(花线)的脱落重量,另外,测定织物中使用的线断裂2根以上时的次数,进行综合评价。长毛部分与试验前的长毛部分的重量比较,脱落超过50重量%的评价为“□”,脱落30-50wt%的评价为“△”,脱落不足30wt%的评价为“○",脱落不足30wt%、且2根以上断裂的次数超过一万五千次的评价为“◎”。

阻燃性测试:gb/t5455纺织品燃烧性能试验。

测试结果如表-1所示(鉴于具体测试方法已为本领域技术人员所熟知,在此对方法不再详述):

表-1

以上表格的测试数据,表明本发明的手感、耐磨耗性、经向撕裂强度和纬向撕裂强度均优于对比例,说明本发明阻燃物可改善机械强度和舒适度。特别的是,阻燃性较比较例尤为突出,这说明本发明的阻燃物具有较好的阻燃性。

申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的阻燃性织物及其制备方法,但本发明并不局限于上述实施例,即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1