[发明专利]无甲醛耐久阻燃剂及其制备方法和使用方法

说明书

本发明公开了一种无甲醛耐久阻燃剂及其制备方法和使用方法，制备方法包括以下步骤：取二乙烯三胺加溶剂搅拌均匀，再加入五氧化二磷，搅拌至五氧化二磷分散均匀，然后加热搅拌进行反应，反应结束后回收溶剂，将回收溶剂后得到的固体加水溶解，再加入尿素保温反应，待反应体系pH值升至5以上时，停止加热，得到无甲醛耐久阻燃剂。本发明将磷元素通过P‑N共价键引入到阻燃剂分子中，由于p‑π共轭效应，使磷原子富含电子，降低了P‑OH基团的极性，从而降低了阻燃剂与棉织物形成的P‑O‑C极性，提高了其键稳定性，进而大幅度提高阻燃整理棉织物的耐洗性能。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种无甲醛耐久阻燃剂及其制备方法和使用方法。

背景技术

棉织物因其具有良好的吸湿、透气、抗静电和服用性能，广泛应用于服装、室内装饰及工业用纺织品。但棉织物是天然纤维素纤维织物，易燃烧，极限氧指数只有16％～18％左右，容易造成严重的火灾，对消费者生命财产存在严重的隐患，因此，棉织物一般需要进行阻燃后处理，赋予其阻燃性能。

目前，棉织物的耐久阻燃在工业上主要采用Pyrovatex CP和Proban两种阻燃剂进行处理，整理的棉织物具有良好的阻燃性和耐久性。但是，由于Proban主要是用磷化氢和甲醛等合成的，靠磷羟甲基与氨基化合物缩聚形成高分子沉积在棉纤维中才形成良好的耐洗性能，整理的阻燃棉在使用过程中会释放大量甲醛危害人体健康；Pyrovatex CP则是用酰胺基与甲醛形成的活泼氮羟甲基与棉纤维素反应，或通过三聚氰胺树脂上的活泼氮羟甲基(用甲醛制备)与棉纤维素接枝在一起，虽然也具有良好的阻燃性和耐久性，但阻燃整理的棉织物也会在使用过程中产生甲醛。因此，如何开发棉用无甲醛耐久阻燃整理剂多年来一直是国际国内阻燃领域的研究热点。

国际国内研究者着重于在阻燃剂中引入新的活性基团，让阻燃剂能够与棉织物形成共价键，从而使整理的棉织物具有良好的耐洗性。比如，在阻燃剂分子中引入烯烃基团、一氯或二氯的三嗪基团，拟利用烯烃基团与棉纤维素上羟基的加聚反应、或者三嗪基团上的活泼氯基团与纤维上羟基形成C-O-C共价键牢固地将阻燃剂接枝在棉织物上，以实现棉织物的无甲醛耐久阻燃。但这两种方法整理的棉织物在整理完成时，由于接枝在棉织物上的阻燃剂很少，因此其阻燃性能很低，不能达到应用要求。申请人团队前期开发的只含膦酸铵基团的阻燃剂，一般只能耐AATCC 61-2013 1A标准洗涤50次后还能达到阻燃要求(极限氧指数达到27％以上)，主要是因为没有反应的膦酸铵基团中的铵离子在水洗时被水中的金属离子如钙镁等交换而阻燃性大幅下降；同时含有膦酸铵基团和膦酸酯基团的阻燃剂一般只能耐AATCC 61-2013 2A标准洗涤50次后还能达到阻燃要求，主要是因为膦酸酯基团在洗涤时会逐渐水解，并且合成不易，合成时就有不少膦酸酯基团水解，虽然耐洗性能比只含膦酸铵基团的阻燃剂高很多，但更高的洗涤标准如AATCC 61-2013 3A标准的50次洗涤，NFPA2112美国阻燃防护服测试标准的30次或50次洗涤，则完全无法通过，特别是NFPA2112美国阻燃防护服测试标准，洗涤时水量大，经常在AATCC 61-2013 2A标准洗涤50次通过的情况下，按NFPA2112美国阻燃防护服测试标准一次洗涤都通不过。

目前，市场上急需能够通过NFPA2112美国阻燃防护服测试标准的无甲醛新型耐久棉用阻燃剂。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种无甲醛耐久阻燃剂及其制备方法和使用方法。所述技术方案如下：

第一方面，提供一种无甲醛耐久阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：

取二乙烯三胺加溶剂搅拌均匀，再加入五氧化二磷，搅拌至所述五氧化二磷分散均匀，然后加热搅拌进行反应，反应结束后回收所述溶剂，将回收所述溶剂后得到的固体加水溶解，再加入尿素保温反应，待反应体系pH值升至5以上时，停止加热，得到所述无甲醛耐久阻燃剂。

进一步的，所述无甲醛耐久阻燃剂中，每一个含磷基团，都具有膦酰胺结构特征，同时又具有膦酸铵结构特征。