[發明專利]一種均三嗪型阻燃劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410081567.6
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN103882698A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 沈一峰;楊雷;姜建堂
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: D06M13/447
• 分類號: D06M13/447;C07F9/6521;D06M101/10;D06M101/06
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及阻燃劑及其合成制備領域，具體涉及一種均三嗪型阻燃劑及其制備方法和在制備天然纖維中的應用。

背景技術

在當今社會，全球火災形勢都很嚴峻，中國近年來也火災頻發，給人類的生命財產安全帶來嚴重的威脅。為了阻止火災的發生，除采取防火措施外，還可使用具有阻燃性能的紡織品，但是目前很多的阻燃劑面臨阻燃效果差、機械強度低、水洗極限氧指數（LOI）差等問題，使阻燃劑的應用受到限制。

目前我國對紡織品的阻燃整理還處于初步的探索階段。鹵系和硼系阻燃劑由于燃燒后會產生有毒氣體使得其應用受到了很大的限制，已經趨于淘汰。磷氮系阻燃劑協同使用時有著阻燃效率高、產生的有毒物少等優點已經越來越多的被應用。目前，磷氮系阻燃劑大多還是添加型的阻燃劑，這類阻燃劑不能與織物形成穩定的共價鍵，這就勢必會造成不耐水洗等缺點。還有一類乙烯型磷氮阻燃劑，這類阻燃劑可以與織物形成共價鍵，但是整理后的織物容易泛黃，手感、強力等也會下降，而且由于這類阻燃劑是以接枝的形式整理到織物上，利用率低，造成原料的浪費，也間接提高了成本。

均三嗪分子中含有三個氮原子，具有特殊的芳香環骨架，其中的3個碳原子可直接連接烴基或通過雜原子連接烴基構成各種結構的均三嗪分子，它們因具有良好的物理和化學性能被廣泛應用于功能材料、醫藥等領域。均三嗪分子由于在某些方面具有活性染料的一些性質，當用作阻燃劑時不僅可以得到較好的耐水洗阻燃性能，同時對織物的各項性能影響也很小。

公開號為CN101070475A（申請號為200710049272.0）的中國發明專利申請公開了一種多溴氧基取代的均三嗪阻燃性化合物的制備方法，將反應原料三聚氯氫、多溴苯酚、相轉移催化劑按照1:2.5～3.1:0.01～0.1的摩爾配比取量、與適量有機溶劑一并加入到一個反應器中，攪拌并冷卻到10℃以下，取與多溴苯酚等摩爾量的氫氧化鈉配制成重量百分濃度為5%～30%的氫氧化鈉水溶液滴加到所述反應器中，滴加過程中維持體系溫度不超過10℃；滴加完畢，加熱反應物料至30℃～60℃再反應1h～5h；然后蒸餾除去溶劑，冷卻、過濾，過濾得到的固體經洗滌、烘干即可制得產品-多溴氧基取代的均三嗪阻燃性化合物。該均三嗪阻燃性化合物難于附著到織物上，并且其阻燃性能有待進一步提高！

發明內容

本發明的目的在于提供了一種均三嗪型阻燃劑及其制備方法，其制備簡單，易于實施，制備的均三嗪型阻燃劑熱穩定性、物理、機械性能均較好。

一種均三嗪型阻燃劑，其結構如式I所示：

其中，R₁為C₁～C₃烷基，R₂為C₁～C₂烷基。

作為優選，所述的均三嗪型阻燃劑，其結構如式II所示：

一種均三嗪型阻燃劑的制備方法，包括以下步驟：

將三聚氯氰與丙酮混合溶解，降溫至-5～5℃后，滴加羥基磷酸酯，滴加羥基磷酸酯的同時不斷滴加碳酸鉀水溶液調pH=5～7，當羥基磷酸酯滴加完成后，在15～45℃反應15～60min，經后處理制得均三嗪型阻燃劑；

其中，所述的三聚氯氰的結構如式III所示，所述的羥基磷酸酯的結構如式IV所示：

其中，式IV中的R₁和R₂與式I中的R₁和R₂具有相同的含義。

該方法得到的均三嗪型阻燃劑結構如式I所示。

該方法的反應式具體如下：

當羥基磷酸酯選用羥甲基磷酸二乙酯（HDP），即式IV中R₁為乙基，R₂為甲基，具體采用的羥甲基磷酸二乙酯如式V所示，得到的均三嗪型阻燃劑為式II所示。

具體地，所述的均三嗪型阻燃劑的制備方法，包括以下步驟：

將三聚氯氰與丙酮混合溶解，降溫至-5～5℃后，滴加羥甲基磷酸二乙酯，滴加羥甲基磷酸二乙酯的同時不斷滴加碳酸鉀水溶液調pH=5～7，當羥甲基磷酸二乙酯滴加完成后，在15～45℃反應15～60min，經后處理制得均三嗪型阻燃劑；

其中，所述的三聚氯氰的結構如式III所示，所述的羥甲基磷酸二乙酯的結構如式V所示：

該方法的反應式具體如下：