[發(fā)明專(zhuān)利]一種環(huán)三磷腈丙烯酸酯及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910026435.2
• 申請(qǐng)日: 2009-04-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101525353A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李戰(zhàn)雄;靳福全;趙言;陳國(guó)強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07F9/6593
• 分類(lèi)號(hào): C07F9/6593
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 陶海鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及烷氧基取代環(huán)三磷腈丙烯酸酯衍生物合成，以其為單體經(jīng)過(guò)乳液聚合后得到織物整理工作液，作為磷氮系阻燃劑應(yīng)用于棉織物整理，屬材料化學(xué)合成和紡織品整理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

磷腈系列阻燃劑的品種很多，應(yīng)用領(lǐng)域也很廣泛。它既可用于棉、麻、絲等天然纖維及織物的阻燃整理，又可用于聚酯纖維、醋酸纖維、硝基纖維等制品的阻燃整理，且在抽絲前后均可使用。在磷腈阻燃劑中，一些環(huán)狀磷腈衍生物，例如，烷氧基/苯氧基環(huán)三磷腈、氨基環(huán)三磷腈、羥基環(huán)三磷腈、含不飽和雙鍵的環(huán)三磷腈等，已經(jīng)被應(yīng)用于紡織品的阻燃處理。

由含不飽和雙鍵的環(huán)三磷腈阻燃劑通過(guò)聚合可得到側(cè)基含磷腈環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物。例如，化合物分子中同時(shí)含環(huán)三磷腈和丙烯酸酯結(jié)構(gòu)的衍生物作為一種含有不飽和雙鍵的環(huán)狀磷腈衍生物，可以通過(guò)丙烯酸酯聚合、交聯(lián)得到熱固性樹(shù)脂。文獻(xiàn)“一種無(wú)機(jī)有機(jī)聚合物中間體-六(甲基丙烯酸羥乙酯)三聚磷腈的合成”([J].應(yīng)用化學(xué)，2003，20(4)：385-387)中，公開(kāi)了一種通過(guò)六個(gè)丙烯酸酯基光固化，得到本質(zhì)阻燃的熱固性樹(shù)脂的方法；文獻(xiàn)“UV固化磷腈阻燃單體的合成與表征”([J].涂料工業(yè)，2006(5)：22-23)中，以六氯環(huán)三磷腈作為阻燃母體，丙烯酸-2-羥丙酯作為UV光固化活性單體，合成了UV固化磷腈阻燃單體，該項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，含磷腈阻燃單體的固化物的氧指數(shù)為27，不含磷腈阻燃單體的固化物的氧指數(shù)為23，說(shuō)明合成的磷腈阻燃單體具有阻燃效果。

發(fā)明內(nèi)容

為了得到側(cè)基含環(huán)三磷腈結(jié)構(gòu)的線(xiàn)型聚合物乳液并應(yīng)用于紡織品阻燃整理，本發(fā)明提供一種五烷氧基環(huán)三磷腈丙烯酸酯及其制備方法，并可將其應(yīng)用于制備一種紡織品阻燃整理工作液。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：提供一種環(huán)三磷腈丙烯酸酯，它為五烷氧基環(huán)三磷腈丙烯酸酯，具有如下結(jié)構(gòu)：

其中，R＝-CH₂CH₃或-CH₂CH₂CH₃；R′＝H或-CH₃；n為2或3。

上述環(huán)三磷腈丙烯酸酯的制備方法，其步驟包括：

①按當(dāng)量比，將5～20份脂肪醇和5份金屬鈉加入到6～60份乙醚或四氫呋喃溶劑中反應(yīng)，制備醇鈉溶液；

②滴加入1份六氯環(huán)三磷腈，反應(yīng)2～8小時(shí)后得到白色懸浮液；

③將上述懸浮液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑后，加入到甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷或二氯乙烷溶劑中，經(jīng)溶解、水洗、干燥，蒸除溶劑，得到五烷氧基環(huán)三磷腈丙烯酸酯產(chǎn)物。

按本發(fā)明技術(shù)方案制備的五烷氧基環(huán)三磷腈丙烯酸酯，將其應(yīng)用于制備側(cè)鏈含磷腈環(huán)的丙烯酸酯共聚物乳液，按重量計(jì)，共聚反應(yīng)混合物組成為：五烷氧基環(huán)三磷腈丙烯酸酯3～10份、丙烯酸酯硬單體5～10份、丙烯酸酯軟單體5～10份、丙烯酸酯活性單體0.5～3份、1～10份乳化劑十二烷基硫酸鈉(SDS)和、1～10份乳化劑司盤(pán)-60(Span-60)、丙烯酰胺0.5～1份、引發(fā)劑0.1～0.5份和水75份。其中，硬單體包括甲基丙烯酸甲酯或氰基丙烯酸甲酯，軟單體包括丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸-2-乙基己酯，活性單體包括甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酰胺或N-羥甲基丙烯酰胺，引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀(K₂S₂O₈)或過(guò)硫酸銨。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于：環(huán)狀磷腈衍生物具有高磷-氮阻燃協(xié)調(diào)比例、易于功能化的特性，因此，本發(fā)明所提供的五烷氧基環(huán)三磷腈丙烯酸酯，以其為單體通過(guò)共聚制備側(cè)鏈含磷腈環(huán)的線(xiàn)型丙烯酸酯共聚物乳液，利用磷腈本質(zhì)阻燃特性，應(yīng)用于紡織品的阻燃整理，可賦予織物以?xún)?yōu)良的阻燃整理功效，同時(shí)，引入的共聚硬單體和軟單體可賦予整理織物良好的手感，活性單體可給織物整理效果提供耐久性。

附圖說(shuō)明

圖1是按本發(fā)明實(shí)施例1技術(shù)方案制備的五甲氧基環(huán)三磷腈丙烯酸酯的紅外光譜圖；

圖2是按本發(fā)明實(shí)施例2技術(shù)方案制備的五乙氧基環(huán)三磷腈丙烯酸酯的紅外光譜圖；

圖3是未處理棉織物和五甲氧基環(huán)三磷腈丙烯酸酯共聚物乳液處理后的棉織物的紅外光譜對(duì)照?qǐng)D；

圖4是未處理棉織物和五乙氧基環(huán)三磷腈丙烯酸酯共聚物乳液處理后的棉織物的紅外光譜對(duì)照?qǐng)D。

具體實(shí)施方式

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去四氫呋喃溶劑，加入600mL二氯甲烷，溶解、水洗、干燥，蒸除溶劑得淡黃色液體產(chǎn)物為五甲氧基環(huán)三磷腈丙烯酸酯60.5g，收率為80.2％。