专利名称：用于粘胶纤维的磷系阻燃剂及其制造方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阻燃新材料，特别涉及一种用于粘胶纤维的磷系阻燃剂及其制造
方法和用途。 预防火灾，是人类社会安全的一个永恒主题。现在工农业和人民生活中广泛采用 的高分子材料，绝大多数在空气中是可燃和易燃的，它们的极限氧指数多低于20%。因此， 近几十年来各国所发生的火灾，相当大一部分是由高分子材料被引燃而导致的。而且，近 代的合成高分子材料与天然高分子材料的组成不同，前者在热裂解及燃烧时可产生大量有 毒且具腐蚀性的气态产物的烟尘，因而它们在火灾中造成后果就更加严重。鉴于此，目前 世界各发达国家都对高分子材料的阻燃处理给予极大的重视，其中生产阻燃粘胶纤维较为 先进的代表性产品有奥地利Lenzing公司的阻燃粘胶纤维和日本东洋纺的Polynosic粘 胶纤维，其阻燃剂为有机磷或卤素有机化合物；日本大和纺的HFG纤维，其阻燃剂为氯化磷 酸酯；法国的罗纳普郎克TF-80纤维和美国的PER粘胶纤维，其阻燃剂是有机酯类；芬兰的 Kemiraoy公司生产的纤维素和聚硅酸的混合物纤维Visil，其阻燃剂为水玻璃(硅酸钠)。 与国外相比，国内阻燃粘胶纤维的研究仅有十来年历史，已经探索了共混法、浸涂法等，所 用阻燃剂为焦磷酸酯类有机化合物。丹东化纤公司、南京化纤公司、上海化纤三厂，相继试 验或小批量生产了阻燃粘胶纤维产品。保定化学纤维厂采用瑞士 Sandoflam-5060和上海 纺科院生产的STI-27阻燃剂进行了阻燃粘胶丝试验研究。 目前国内外生产和研究纤维素用的阻燃剂大部分为含卤阻燃剂，由于含卤阻燃剂 在受热分解过程中，会产生大量的有毒气体，从而会带来严重的环境污染问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于粘胶纤维的磷系阻燃剂及其制造方法和用途。该磷 系阻燃剂为不含卤素的化合物，亦不含甲醛，具有阻燃效果好，高效低毒的特点，是一种环 保型阻燃剂。
该阻燃剂为磷系阻燃剂，其化学结构式如下 命名为N， N' _双(二苯氧基硫代磷酰基)二硫代乙二酰胺。 该阻燃剂的制造方法如下将质量之比为2 : 1的二苯氧基硫代磷酰氯与二硫 代乙二酰胺溶于N， N-二甲基乙酰胺或邻二甲苯溶剂中，加入二硫代乙二酰胺质量二倍的 吡啶或三乙胺为缚酸剂和二硫代乙二酰胺质量0.2 0.5%的氯化铝(A1C13)或氯化镁 (MgCl2)作为催化剂，在40 80°C的条件下反应4 6小时，反应结束后将产物水洗，用二 甲基亚砜重结晶，烘干，即可得到浅黄色的、针状的阻燃剂，即N，N' _双(二苯氧基硫代磷
背景技术：
NH—C一C一NH一P、酰基)二硫代乙二酰胺。 本发明的磷系阻燃剂的应用，是按下述配方配成阻燃乳液
磷系阻燃剂 150g
亚甲基二萘磺酸钠(NNO) 5g
十二烷基苯磺酸钠(DBS) 15g
吐温-80 (T-80) 10g 按上述比例用球磨机球磨10
15小时后，加水稀释到一升，即可制成阻燃乳液。 本发明的有益效果是本发明是一种添加型粘胶纤维用阻燃剂，是含有磷、硫、氮 协同阻燃的磷系阻燃剂，不含有卤元素，热分解时，污染环境小。使用本阻燃剂处理的织物 具有阻燃效果好，耐久性高，强度降低小等突出优点。
具体实施例方式本发明之阻燃剂为磷系阻燃剂，其化学结构式如下
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P—NH—C—C一NH一P、 ^_v 命名为N， N'-双(二苯氧基硫代磷酰基)二硫代乙二酰胺。 该阻燃剂的制造方法如下将质量之比为2 : 1的二苯氧基硫代磷酰氯与二硫 代乙二酰胺溶于N， N-二甲基乙酰胺或邻二甲苯溶剂中，加入二硫代乙二酰胺质量二倍的 吡啶或三乙胺为缚酸剂和二硫代乙二酰胺质量0.2 0.5%的氯化铝(A1C13)或氯化镁 (MgCl2)作为催化剂，在40 80°C的条件下反应4 6小时，反应结束后将产物水洗，用二 甲基亚砜重结晶，烘干，即可得到浅黄色的、针状的阻燃剂，即N，N' 酰基)二硫代乙二酰胺。 本发明的磷系阻燃剂的应用，是按下述配方配成阻燃乳液
双(二苯氧基硫代磷
150g 5g 15g 10g
15h后，加水稀释到一升，即可制成阻燃乳液。 磷系阻燃剂
亚甲基二萘磺酸钠(NNO)
十二烷基苯磺酸钠(DBS)
吐温-80 (T-80)
按上述比例用球磨机球磨10
本发明的具体制造实施例是 在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计、蠕动泵的500ml的四口烧瓶中，加入 28.87g(0. lmol)的二苯氧基硫代磷酰氯、60ml邻二甲苯、6g(0. 05mol)的二硫代乙二酰胺 和0. 001 0. 0025g的AlCl3，然后用蠕动泵缓慢将10. lg的三乙胺加入到四口烧瓶中。由 于此反应是放热、可逆反应，可由蠕动泵控制滴加三乙胺速度来控制反应的速度，使反应温 度控制在40 80°C 。滴加完成后，继续反应2 3小时后，总的反应时间是4 6小时，停 止反应，将产物过滤、水洗3 5次，再用二甲基亚砜重结晶，用干燥箱烘干，可得浅黄色针 状的晶体，即本发明阻燃剂，名称是N，N'-双(二苯氧基硫代磷酰基)二硫代乙二酰胺。
权利要求
一种用于粘胶纤维的磷系阻燃剂，其化学结构式如下命名为N，N′-双(二苯氧基硫代磷酰基)二硫代乙二酰胺。F2009102177753C0000011.tif
2. 如权利要求1所述的用于粘胶纤维的磷系阻燃剂的制造方法，该方法是将质量之 比为2 : 1的二苯氧基硫代磷酰氯与二硫代乙二酰胺溶于N， N-二甲基乙酰胺或邻二甲 苯溶剂中，加入二硫代乙二酰胺质量二倍的吡啶或三乙胺为缚酸剂和二硫代乙二酰胺质量 0. 2 0. 5%的氯化铝或氯化镁作为催化剂，在40 8(TC的条件下反应4 6小时，反应结束后将产物水洗，用二甲基亚砜重结晶，烘干，即可得到浅黄色的、针状的阻燃剂，即N， N' _双(二苯氧基硫代磷酰基)二硫代乙二酰胺。
3. 如权利要求1所述的用于粘胶纤维的磷系阻燃剂的用途，是将磷系阻燃剂按下述配 方配成阻燃乳液150g 5g 15g 10g磷系阻燃剂 亚甲基二萘磺酸钠 十二烷基苯磺酸钠吐温-80按上述比例用球磨机球磨10 15小时后，加水稀释到一升，即可制成阻燃乳液。
全文摘要
本发明公开了一种用于粘胶纤维的磷系阻燃剂，该阻燃剂为磷系阻燃剂，其化学结构式如下命名为N，N′-双(二苯氧基硫代磷酰基)二硫代乙二酰胺，该阻燃剂可以与亚甲基二萘磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和吐温-80方配成阻燃乳液；本发明之阻燃剂是一种添加型粘胶纤维用阻燃剂，是含有磷、硫、氮协同阻燃的磷系阻燃剂，不含有卤元素，热分解时，污染环境小，使用本阻燃剂处理的织物具有阻燃效果好，耐久性高，强度降低小等突出优点。
文档编号C07F9/24GK101701423SQ20091021777
公开日2010年5月5日 申请日期2009年10月28日 优先权日2009年10月28日
发明者张会轩, 敖玉辉, 李连贵, 贾晓梨, 陈永祥 申请人:长春工业大学