[發明專利]一種超纖基布含浸用阻燃水基聚氨酯的制備方法

有效

• 申請號: 202110277648.3
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN112961314B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 范浩軍;高強;陳意;向均;顏俊;崔夢杰
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/42;C08G18/44;C08G18/32;C08G18/10;D06N3/00;D06N3/14
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本發明公開了一種超纖基布含浸用阻燃水基聚氨酯的制備方法。其特征是首先合成了一種反應型阻燃擴鏈劑，然后將其作為阻燃擴鏈劑制備出水基聚氨酯，用于甲苯減量型超纖基布含浸，以提高基布的阻燃性能。將含浸后的基布置于凝固液中，再通過甲苯減量工藝將海島纖維中海組分除去，經充分水洗、干燥、涂層以及后整理即可得到阻燃性能優異的超纖合成革。該方法可以有效改善外添加型阻燃劑在樹脂基體中相容性差、易遷移的缺點。同時，反應型阻燃擴鏈劑對聚氨酯的力學性能影響較小，綜合性能更好。采用水性聚氨酯代替傳統溶劑型聚氨酯，生態環保，提高了產品市場競爭能力。（反應型阻燃擴鏈劑結構式）。

技術領域

本發明涉及高性能化合成革制造領域，尤其是涉及一種具有阻燃功能的超纖革基布的制備方法。

背景技術

超細纖維合成革是基于溶離海島型超細纖維發展起來的一種復合材料，由超細纖維和聚氨酯兩部分構成。超細纖維呈束狀，纖度和結構類似膠原纖維。超細纖維在超細纖維合成革中三維交織在一起，作為骨架起到支撐作用；分布在纖維周圍的聚氨酯，則使整個合成革基布形成一個有機整體，它在基布中不僅具有填充性，而且形成圓形、指紋形或蜂窩狀的泡孔結構，這些泡孔結構交錯連通，使超細纖維合成革具有良好的、類似皮革的透氣透濕性和豐滿性。超細纖維合成革幾乎具有天然皮革的所有優點，并且耐溫性、質地均勻性、機械強度等方面更優于天然皮革，已經成為天然皮革的高檔替代品。

我國超細纖維合成革制造技術起步較晚，大約起步于20世紀90年代，盡管發展迅速，但制造技術大多處在跟進層面，同質化嚴重，高物性、功能性產品尚處于探索和開發階段。我國超細纖維合成革產品與具有技術優勢的國家如日本相比仍存在一定差距，因此加快我國超細纖維合成革制造技術的創新勢在必行，這樣才能促進我國由超纖革制造大國向超纖革制造強國轉變。

汽車、高鐵、航空用革等對超纖合成革的阻燃性提出了較高要求。但超纖合成革的阻燃性能較差，在使用過程中有一定的安全隱患，尤其在燃燒過程中，會釋放大量的一氧化碳，縮短逃生時間。中國專利號CN 106273997 A公開了一種阻燃性聚氨酯合成革的制備方法，將改性后的氫氧化鎂、相容劑、分散劑混合制備含浸漿料，然后將超纖基布浸漬到上述漿料中以此來達到合成革阻燃的目的，但是添加型氫氧化鎂阻燃劑容易在基布中遷移，達不到持久的阻燃性能，且聚氨酯為溶劑型聚氨酯，含浸過程會造成環境污染。中國專利號CN103993482 A公開了一種阻燃型水性聚氨酯超細纖維合成革基布及其制造方法，將水性聚氨酯、氫氧化鋁、氫氧化鎂、聚磷酸銨混合制備含浸漿料，然后將超細纖維基布浸漬到上述含浸漿料中，通過氫氧化鋁、氫氧化鎂及聚磷酸銨的協同作用來實現超纖合成革的阻燃性能，同樣面臨著添加型阻燃劑不耐遷移、氫氧化鋁不耐堿解等問題，缺乏長久的阻燃性能。磷酸酯型阻燃型聚氨酯不耐堿解，在后續堿減量過程或水洗過程中易水解，失去阻燃性能，也使得成革的pH值偏低。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有技術的不足而提供一種超纖基布含浸用阻燃水基聚氨酯的制備方法，首先將具有阻燃功能的含磷雜環、含氮三嗪基通過化學反應引入水性聚氨酯主鏈中，制備具有阻燃性能的水性聚氨酯乳液，并將其作為含浸液，將超纖無紡布基布置于凝固液中凝固，然后采用甲苯減量工藝除去海島纖維中海組分，經充分水洗、干燥及后整理即可得到阻燃超纖合成革基布。通過含浸的方式使阻燃水性聚氨酯均勻分布于基布中，使整個基布具備阻燃性能，克服了外添加型阻燃劑易遷移、耐持久性差等缺點，從而制備出阻燃性能優異的超纖合成革基布。

本發明提供的一種超纖基布含浸用阻燃水基聚氨酯制備方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）阻燃擴鏈劑的制備：將21.6g 9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物（DOPO）溶解于乙醇中，滴加3.1g甲醛，在70℃下反應6小時，將所得產物進行洗滌、過濾、烘干；然后將18.45g三聚氯氰溶于丙酮中，加入16.8g碳酸氫鈉，然后加入24.6g上步所得產物，在20℃下反應4小時，將得到的產物洗滌，過濾，烘干；將制得的產物與2-氨基-2甲基-1,3 丙二醇一起加入到乙腈中，加入13.95g三乙胺，在82 ℃下反應6小時，然后將產物洗滌，過濾，烘干，即得到所需的阻燃擴鏈劑；