CN104278524B - 端乙烯基溴化聚醚纺织物阻燃整理剂的制备方法及应用 - Google Patents

端乙烯基溴化聚醚纺织物阻燃整理剂的制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种端乙烯基溴化聚醚纺织物阻燃整理剂的制备方法及应用，所用原料及质量份配比为：端羟基溴化聚醚：丙烯酸类单体：催化剂：引发剂：溶剂=8~18：5~12：0.1~5：0.1~10:50~80；或者端羟基溴化聚醚：丙烯酸类单体：催化剂：引发剂：乳化剂：水=6~15：3~10：0.1~5：0.1~10:0.5~5：50~80。本发明工艺简单方便，制得的阻燃整理剂溴含量高，阻燃效果永久而且优异，整理后织物不含游离的溴化物且聚醚结构与织物结合牢固，耐水洗。

Description

端乙烯基溴化聚醚纺织物阻燃整理剂的制备方法及应用
技术领域
本发明属于织物阻燃整理领域，具体涉及一种端乙烯基溴化聚醚纺织物阻燃整理剂的制备方法及应用，适用于棉、麻、合成纤维等纤维织物。
背景技术
随着现代化建设的飞速发展，人们生活水平的不断提高，装饰和服装用纺织物的需求日益增多，随之而来的因纺织物引燃成灾问题也显得越来越严重。织物燃烧会产生一氧化碳、二氧化碳、氰化物、氮氧化物等有害气体而对人体造成巨大伤害，所以人们对织物的阻燃要求越来越高。
织物阻燃的途径主要有：（1）通过化学改性得到阻燃织物纤维；（2）在织物纤维纺丝成型时添加阻燃剂；（3）在织物纺丝织布成型后进行阻燃整理。相比较而言，在织物纺丝织布成型后进行阻燃整理的方法更有效、更简捷。因此，近年来，纺织物的阻燃整理已成为高分子材料阻燃进展最迅速的领域之一，各国纷纷开展纺织物阻燃技术研究，开发各种阻燃织物产品，并制定纺织物燃烧性能测试方法，而织物阻燃整理时阻燃剂的选择势必影响织物的阻燃效果。
阻燃剂分为有机阻燃剂和无机阻燃剂，溴系阻燃剂是目前世界上产量最大、消费量最大、阻燃效率最高的有机阻燃剂之一。溴系阻燃剂在200～300℃下分解，分解时捕捉高分子材料降解反应生成的自由基，延缓或终止燃烧的链式反应，释放出的HBr是一种难燃的气体，可以覆盖在材料的表面，起到阻隔材料与氧气接触的作用。溴系阻燃剂分解温度与各种高聚物的分解温度相匹配，因此能在最佳时刻，于气相及凝聚相同时起到阻燃作用。目前，市场上大多织物阻燃整理剂都是通过在聚氨酯中加入溴系阻燃剂共混后作为织物阻燃整理剂，溴的含量相对较低，阻燃效果不显著。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种端乙烯基溴化聚醚纺织物阻燃整理剂的制备方法及应用，使用该高溴含量的阻燃整理剂整理的织物不含游离的溴化物、阻燃效果永久且优异。
本发明的技术解决方案：
端乙烯基溴化聚醚纺织物阻燃整理剂，所用原料及质量份配比为：端羟基溴化聚醚：丙烯酸类单体：催化剂：引发剂：溶剂=8~18：5~12：0.1~5：0.1~10:50~80；或者端羟基溴化聚醚：丙烯酸类单体：催化剂：引发剂：乳化剂：水=6~15：3~10：0.1~5：0.1~10:0.5~5：50~80。
端乙烯基溴化聚醚纺织物阻燃整理剂的制备方法及应用，包括以下步骤：
1）、将上述配比端羟基溴化聚醚与丙烯酸类单体、催化剂在60～180℃反应3～20h，制得乙烯基封端溴化聚醚树脂；
2）、将步骤1）制得的乙烯基封端溴化聚醚树脂与上述配比引发剂、溶剂混合，室温下搅拌25～35min至其均匀，制得本发明纺织物阻燃整理剂；或者将步骤1）制得的乙烯基封端溴化聚醚树脂与上述配比引发剂、水、乳化剂混合，室温下搅拌25～35min至其均匀，制得本发明纺织物阻燃整理剂；
3）、将织物在步骤2）所得均匀溶液中浸泡4～6min，压挤出步骤2）所述溶剂，重复2～4次,烘干后经紫外光照或加热，发生聚合固化反应，在织物表面形成阻燃保护层。
所述丙烯酸类单体为甲基丙烯酸、丙烯酸中的一种或两种组合。
所述端羟基溴化聚醚的羟值范围为100~400mgKOH/g，溴的质量分数为20~40%。
所述催化剂为对甲苯磺酸、4-二甲氨基吡啶中的一种或两种组合。
所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮中的一种或两种组合。
所述溶剂为丙酮、甲苯中的一种或两种组合。
所述乳化剂为失水山梨醇单油酸酯、十二烷基硫酸钠一种或两种组合。
所述步骤3）中紫外光照时间为4~15min。
所述步骤3）中加热温度为50~150℃，加热时间为0.5~24h。
端羟基溴化聚醚与乙烯基封端溴化聚醚的红外谱图如图1所示，从红外谱图可以看出1636cm-1处出现窄且形状尖锐的峰是C=C键的伸缩振动的特征吸收峰，1717cm-1附近为酯键中C=O的特征吸收峰,说明聚醚分子链上接上了丙烯酸单体。
本发明的有益效果：
本发明工艺简单方便，制得的阻燃整理剂溴含量高，阻燃效果永久而且优异，整理后织物不含游离的溴化物且聚醚结构与织物结合牢固，耐水洗。
附图说明
图1为端羟基溴化聚醚与乙烯基封端溴化聚醚的红外谱图。
具体实施方式
实施例1
（1）将13.8g端羟基溴化聚醚,8.8g甲基丙烯酸、4g对甲苯磺酸放入烧瓶中，氮气保护下在130℃搅拌反应6h。将反应所得乙烯基封端溴化聚醚树脂用质量分数为5%的氢氧化钠洗涤5次，以除去对甲苯磺酸和过量的甲基丙烯酸，洗涤后经真空烘箱75℃除水，制得乙烯基封端溴化聚醚树脂22g。
（2）将步骤（1）所得乙烯基封端的溴化聚醚树脂22g，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮0.2g溶于73.2g丙酮中，搅拌至均匀，制得本发明阻燃整理剂95.4g。
（3）将织物在步骤（2）所得阻燃整理剂均匀溶液中浸泡5min，压挤出丙酮，重复3次,烘干后放于紫外灯下光照5min。
经GB/T17591-2006测试，采用上述阻燃整理剂整理的织物燃烧性能为B1级。
实施例2
（1）将14g端羟基溴化聚醚,9g丙烯酸、4.5g对甲苯磺酸放入烧瓶中，氮气保护下在140℃搅拌反应10h。将反应所得乙烯基封端溴化聚醚树脂用质量分数为5%的氢氧化钠洗涤5次，以除去对甲苯磺酸和过量的丙烯酸，洗涤后经真空烘箱75℃除水，制得乙烯基封端溴化聚醚树脂22.5g。
（2）将步骤（1）所得乙烯基封端的溴化聚醚树脂树脂22.5g，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮0.5g溶于72g丙酮中，搅拌至均匀，制得本发明阻燃整理剂95g。
（3）将织物在步骤（2）所得阻燃整理剂均匀溶液中浸泡5min，压挤出丙酮，重复3次,烘干后放于紫外灯下光照10min。
经GB/T17591-2006测试，采用上述阻燃整理剂整理的织物燃烧性能为B1级。
实施例3
（1）将13g端羟基溴化聚醚,9g甲基丙烯酸、4g4-二甲氨基吡啶放入烧瓶中，氮气保护下135℃搅拌反应11h。将反应所得乙烯基封端溴化聚醚树脂用质量分数为5%的氢氧化钠洗涤5次，以除去过量的甲基丙烯酸，洗涤后经真空烘箱75℃除水，制得乙烯基封端溴化聚醚树脂19g。
（2）将步骤（1）所得乙烯基封端的溴化聚醚树脂19g，偶氮二异丁腈0.7g，十二烷基硫酸钠3.3g，加入70g水中搅拌至均匀，配成乳液，制得本发明阻燃整理剂93g。
（3）将织物在步骤（2）所得乳液中浸泡5min，压挤出水，重复3次,放入烘箱中70℃加热固化1h。
经GB/T17591-2006测试，采用上述阻燃整理剂整理的织物燃烧性能为B1级。
实施例4
（1）将14g端羟基溴化聚醚,10g丙烯酸、4.5g4-二甲氨基吡啶放入烧瓶中，氮气保护下135℃搅拌反应11h。将反应所得乙烯基封端溴化聚醚树脂用质量分数为5%的氢氧化钠洗涤5次，以除去过量的丙烯酸，洗涤后经真空烘箱75℃除水，制得乙烯基封端溴化聚醚树脂24g。
（2）将步骤（1）所得乙烯基封端的溴化聚醚树脂24g，过氧化二苯甲酰0.7g，失水山梨醇单油酸酯0.8g，加入70g水中搅拌至均匀，配成乳液，制得本发明阻燃整理剂95.5g。
（3）将织物在步骤（2）所得乳液中浸泡5min，压挤出水，重复3次,放入烘箱中90℃加热固化5h。
经GB/T17591-2006测试，采用上述阻燃整理剂整理的织物燃烧性能为B1级。
实施例5
（1）将13g端羟基溴化聚醚,8g丙烯酸、3g对甲苯磺酸放入烧瓶中，氮气保护下在150℃搅拌反应6h。将反应所得乙烯基封端溴化聚醚树脂用质量分数为5%的氢氧化钠洗涤5次，以除去对甲苯磺酸和过量的丙烯酸，洗涤后经真空烘箱75℃除水，制得乙烯基封端溴化聚醚树脂18g。
（2）将步骤（1）所得乙烯基封端溴化聚醚树脂18g，偶氮二异丁腈2g，加入74g丙酮中，搅拌至均匀，制得本发明阻燃整理剂94g。
（3）将织物在步骤（2）所得阻燃整理剂均匀溶液中浸泡5min，压挤出丙酮，重复3次,放入烘箱中80℃加热固化30min。
经GB/T17591-2006测试，采用上述阻燃整理剂整理后的织物燃烧性能为B1级。

Claims (10)

1.端乙烯基溴化聚醚纺织物阻燃整理剂，其特征在于：所用原料及质量份配比为：端羟基溴化聚醚：丙烯酸类单体：催化剂：引发剂：溶剂=8~18：5~12：0.1~5：0.1~10:50~80；或者端羟基溴化聚醚：丙烯酸类单体：催化剂：引发剂：乳化剂：水=6~15：3~10：0.1~5：0.1~10:0.5~5：50~80。
2.如权利要求1所述端乙烯基溴化聚醚纺织物阻燃整理剂，其特征在于：所述丙烯酸类单体为甲基丙烯酸、丙烯酸中的一种或两种组合。
3.如权利要求1所述端乙烯基溴化聚醚纺织物阻燃整理剂，其特征在于：所述端羟基溴化聚醚的羟值范围为100~400mgKOH/g，溴的质量分数为20~40%。
4.如权利要求1所述端乙烯基溴化聚醚纺织物阻燃整理剂，其特征在于：所述催化剂为对甲苯磺酸、4-二甲氨基吡啶中的一种或两种组合。
5.如权利要求1所述端乙烯基溴化聚醚纺织物阻燃整理剂，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮中的一种或两种组合。
6.如权利要求1所述端乙烯基溴化聚醚纺织物阻燃整理剂，其特征在于：所述溶剂为丙酮、甲苯中的一种或两种组合。
7.如权利要求1所述端乙烯基溴化聚醚纺织物阻燃整理剂，其特征在于：所述乳化剂为失水山梨醇单油酸酯、十二烷基硫酸钠一种或两种组合。
8.如权利要求1所述端乙烯基溴化聚醚纺织物阻燃整理剂的应用，其特征在于：包括以下步骤：
1）、将上述配比端羟基溴化聚醚与丙烯酸类单体、催化剂在60～180℃反应3～20h，制得乙烯基封端溴化聚醚树脂；
2）、将步骤1）制得的乙烯基封端溴化聚醚树脂与上述配比引发剂、溶剂混合，室温下搅拌25～35min至其均匀，制得本发明纺织物阻燃整理剂；或者将步骤1）制得的乙烯基封端溴化聚醚树脂与上述配比引发剂、水、乳化剂混合，室温下搅拌25～35min至其均匀，制得本发明纺织物阻燃整理剂；
3）、将织物在步骤2）所得均匀溶液中浸泡4～6min，压挤出步骤2）所述溶剂，重复2～4次,烘干后经紫外光照或加热，发生聚合固化反应，在织物表面形成阻燃保护层。
9.如权利要求8所述端乙烯基溴化聚醚纺织物阻燃整理剂的应用，其特征在于：所述步骤3）中紫外光照时间为4~15min。
10.如权利要求8所述端乙烯基溴化聚醚纺织物阻燃整理剂的应用，其特征在于：所述步骤3）中加热温度为50~150℃，加热时间为0.5～24h。
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