[发明专利]抗菌耐久的N-P-Si协同阻燃织物整理剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种抗菌耐久的N‑P‑Si协同阻燃织物整理剂及制备方法，属于纺织品功能整理技术领域。本发明整理剂的阻燃组分分子链上，同时含有N、P、Si的元素单元、季铵盐基团和反应性的C‑Cl键，能够形成三元协同阻燃，并具有抗菌性和耐久性。本发明的合成路线为先利用二氯磷酸苯酯与仲胺化合物生成叔胺化磷酸苯酯，然后将叔胺化磷酸苯酯与端环氧聚硅氧烷反应得到嵌段聚合物，再利用嵌段聚合物与环氧氯丙烷反应得到季铵化改性嵌段聚合物，即为目标产物。本发明具有阻燃效果好、抗菌性和耐久性良好的优点，能够提高整理织物的舒适性。

技术领域

本发明涉及一种抗菌耐久的N-P-Si协同阻燃织物整理剂及制备方法，属于纺织品功能整理技术领域。

背景技术

随着社会的发展和生活水平的提高，纺织品的使用范围和消费量不断增加，纺织品已经从最初的保暖作用延伸到工业、交通、军事、消防、航空航天等诸多领域。与此同时，纺织品的阻燃性能对降低火灾危害、减少火灾中生命及财产损失有重要作用，据不完全统计，由于纺织品不具有阻燃性能而引起的火灾占到火灾事故的20％以上。阻燃剂是用以提高材料抗燃性，即阻止材料被引燃及抑制火焰传播的助剂，通过赋予纺织品阻燃功能，可以降低织物的可燃性，减缓织物燃烧的速度，为人的逃生和救灾提供更多的时间。阻燃剂包括添加型和后整理型，后整理型的阻燃剂通过对织物进行阻燃整理，使织物具备阻燃性能。

目前的纺织用阻燃剂主要包括卤素类阻燃剂、磷系阻燃剂、氮磷协同阻燃剂和最新的氮磷硅协同阻燃剂。卤素类阻燃剂的阻燃效果好，但在燃烧时，会释放大量的浓烟和二噁英、苯呋喃等腐蚀性有毒气体，对环境有较大影响，使其应用受到限制。磷系阻燃剂是环境友好型阻燃材料，但单独使用的阻燃效果不理想，难以满足应用要求。氮磷协同阻燃剂在燃烧时仅放出少量的烟，通过氮磷的协同作用实现阻燃，避免了使用锑和卤素，因此，复合型阻燃剂是无卤阻燃剂的重要发展方向。氮磷硅协同阻燃剂具有高效、低毒、环境友好的优点，然而，现有技术中较为成熟的合成技术多为橡胶、塑料等用的阻燃剂，产物为固体或难溶液体，不适合用于织物的后整理，且织物在使用过程中需要洗涤，阻燃整理剂与织物之间的结合牢度，即阻燃剂在织物上的耐久性也是织物阻燃剂应用后的一个瓶颈问题。同时，随着对纺织品卫生性要求的提高，对织物的抗菌性也提出了更高的要求。因而，开发兼具耐久性和抗菌性的织物阻燃整理剂就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种抗菌耐久的N-P-Si协同阻燃织物整理剂及制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：抗菌耐久的N-P-Si协同阻燃织物整理剂，包括化学结构式如下的阻燃组分：

其中，R₁为C₂H₅、C₂H₄OH或C₃H₇，m和n为满足1≤m≤12和1≤n≤100的正整数。

通过采用上述阻燃组分，氮磷之间形成化学键，由于氮的电负性较大，使磷亲电性增强，即磷原子周围电子云密度减小，键能较低，在受热后先降解成酸，有利于促进织物脱水形成炭层。同时，分子中的硅发生降解，因其表面张力小向材料表面迁移，使织物脱水形成的炭层与硅氧化物聚合，增加炭层的致密度，有利于提高炭层的稳定性，使炭层更好的隔绝热及空气。分子中的氮降解生成难燃气体，稀释热降解自由基浓度，扰乱自由基链式反应，并促使炭层面积增大。阻燃组分在燃烧中形成的N-P-Si三元协同阻燃作用，具有阻燃性能好的特点。此外，阻燃组分的分子结构中还含有抗菌性的季铵盐基团和反应性的C-Cl键，在对织物进行整理时，反应性的C-Cl键能够与纤维素纤维上的-OH反应，形成牢固的化学键合作用，使其具有良好的耐久性，并赋予织物抗菌性。

进一步的，还包括冰醋酸、乳化剂和去离子水，所述冰醋酸的添加量为阻燃组分的2wt％，所述乳化剂的添加量为阻燃组分的0.1～20wt％。优选的，所述乳化剂为非离子表面活性剂。