[發(fā)明專利]一種原位聚合阻燃劑及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211263216.8
• 申請日: 2022-10-14
• 公開（公告）號: CN115651207B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安叢舉
• 申請（專利權(quán)）人: 江西省安安科技有限公司
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;D06M15/37;D06M15/333;D06M101/06
• 代理公司: 南昌金軒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 36129
• 代理人: 楊麗

本發(fā)明屬于阻燃材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種原位聚合阻燃劑及制備方法，包括以下具體步驟：在涂有聚四氟乙烯內(nèi)襯的鋼制反應(yīng)器中加入磷酸和一定量水，在攪拌的狀態(tài)下緩慢加入尿素后密封容器，加熱至一定溫度后保溫一段時間，得到反應(yīng)液；在反應(yīng)液中緩慢加入生物基碳源繼續(xù)加熱反應(yīng)，待反應(yīng)溶液pH接近中性時停止反應(yīng)，冷卻至室溫后即得原位聚合阻燃劑。本發(fā)明阻燃劑材料是紡織物的有效阻燃劑和抗菌劑；與粘結(jié)劑復(fù)合處理形成的高效透明阻燃液能提高織物的阻燃性能和抗菌性能，能夠滿足目前紡織物對阻燃和抗菌性能的需求，工藝簡單，安全環(huán)保，便于大規(guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于阻燃材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種原位聚合阻燃劑及制備方法。

背景技術(shù)

紡織材料，典型的應(yīng)用是窗簾、地毯、床上用品或軟墊家具。這些材料有很高的可燃性，存在有潛在的危險性，因此，我們對紡織面料的要求越來越多，如高熱穩(wěn)定性、阻燃性、抑菌性和環(huán)保性。不同種類的阻燃材料被用于紡織品的處理，以減少其火災(zāi)危險，如鹵代材料，氮和磷基化合物，但鹵素這種高效阻燃劑已經(jīng)被絕大部分國家所禁止使用，常規(guī)阻燃劑也是以物理分散的作用涂敷到織物表面，在織物的使用過程中一方面受到環(huán)保的威脅，另一方面物理分散的顆粒對織物的粘附性較小在使用過程中很容易脫落。此外，微生物易在紡織品面料表面生長和附著，同樣威脅著消費者的生命安全。因此，使用抗菌劑處理紡織品表面是必要的，特別是在醫(yī)療和醫(yī)院應(yīng)用的紡織品。近年來，在紡織面料中引入雙重特殊功能以賦予其阻燃和抗菌性能的趨勢吸引了許多研究者。傳統(tǒng)的上，納米銀被認為是各種基底的抗菌劑，然而，工藝繁雜、成本高，同時又為重金屬，在環(huán)保和低成本方面是不可取的。因此，尋求一種環(huán)保、低成本，且能夠滿足目前紡織物對阻燃和抗菌性能需求的阻燃劑具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明研究了一種新型原位聚合阻燃劑及其制備方法，該阻燃劑材料是紡織物的有效阻燃劑和抗菌劑；所制備的原位聚合阻燃劑與粘結(jié)劑復(fù)合處理，形成的高效透明阻燃液對織物的阻燃性能和抗菌性能進行了研究和優(yōu)化；通過探究出最佳配方及工藝條件，能夠滿足目前紡織物對阻燃和抗菌性能的需求。

本發(fā)明一方面提供一種原位聚合阻燃劑的制備方法，包括以下具體步驟：

S1.在涂有聚四氟乙烯內(nèi)襯的鋼制反應(yīng)器中加入磷酸和一定量水，在攪拌的狀態(tài)下緩慢加入尿素后密封容器，加熱至一定溫度后保溫一段時間，得到反應(yīng)液；

S2.在S1所制備的反應(yīng)液中緩慢加入生物基碳源繼續(xù)加熱反應(yīng)，待反應(yīng)溶液pH接近中性時停止反應(yīng)，冷卻至室溫后即得原位聚合阻燃劑。在加入物基碳源前將反應(yīng)器中釋放的氨氣通過排氣閥過酸中進行中和吸收。

本發(fā)明通過將磷酸和尿素以一定的比例溶于水中在高溫高壓下生成磷酸脲，通過引入生物基碳源，將磷酸中未反應(yīng)的P-OH基與生物基碳源(環(huán)糊精或殼聚糖)中的C-OH進行接枝反應(yīng)，形成具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合阻燃劑。一方面，使磷酸脲與碳源緊密結(jié)合，同時經(jīng)過原位反應(yīng)，使得二者之間均勻分布且具有一定空間結(jié)構(gòu)的材料，在實現(xiàn)協(xié)同阻燃方面能夠發(fā)揮最大的作用，這是常規(guī)有機包覆所無法企及的。另一方面，在原位聚合過程中，形成的磷脲能夠及時被碳源進行包覆，阻止其進一步團聚，起到細化晶粒的作用，此外，引入羧甲基殼聚糖能夠起到阻止細菌滋生的作用。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述磷酸、尿素和生物基碳源的質(zhì)量比為1：1-2：0.3-0.5。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案S1中，所述磷酸的質(zhì)量分數(shù)為85％。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案S2中，所述生物基碳源為環(huán)糊精、殼聚糖、海藻酸鈉中的一種或幾種。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案S1中，S2中，所述加熱的溫度均為80-150℃，時間為1-5h。

本發(fā)明另一方面還提供一種由上述制備方法制備的原位聚合阻燃劑。

本發(fā)明另一方面還提供一種高效透明阻燃液，包括上述原位聚合阻燃劑。