CN109295712A - 一种用于改性涤纶纤维的阻燃剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于改性涤纶纤维的阻燃剂及其制备方法,所述的阻燃剂由下列原料制备而成:含三聚氯氰丙酮溶液、乙醇胺碱溶液、含DAT甲苯溶液、苯基磷酰二氯溶液,所述的制备方法包括如下步骤:a)配制含三聚氯氰丙酮溶液与乙醇胺碱溶液,b)制取中间产物DAT,c)配制含DAT甲苯溶液,d)制取白色固体阻燃剂。本发明揭示了一种用于改性涤纶纤维的阻燃剂及其制备方法,该阻燃剂选料合理、制备简单,具有优异的阻燃性能和良好的耐溶性能,其用于改性涤纶纤维可以显著提高涤纶纤维织物的阻燃效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻燃剂,尤其涉及一种用于改性涤纶纤维的阻燃剂及其制备方法,属于涤纶材料技术领域。
背景技术
涤纶是聚酯纤维的商品名,它是以精对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯和乙二醇为原料,经酯化或酯交换和缩聚反应制得的成纤高聚物,再经纺丝和后处理制成的纤维。涤纶纤维弹性好、化学性质稳定、耐磨耐腐蚀、易洗快干,同时具有丝的光泽、优良的断裂强度及耐光耐热等性能,因此被广泛应用于服装制作、建筑内饰、交通工具内装饰等工业中。
随着社会的高速发展和生活水平的日益提高,人们对于涤纶纺织品的需求不再仅限于耐用、舒适等传统使用要求,更注重保健性以及功能化。传统的涤纶纤维属于可燃性纤维,燃烧会发生熔融和滴落现象,在火灾中十分危险。目前,在火灾事故中,由涤纶纤维纺织品着火所致的火灾占很大比例,造成的损失也很大,这严重影响了涤纶纤维的使用范围。因此,开发性能优异的阻燃剂,对涤纶纤维进行阻燃改性,具有十分重要的社会意义和应用价值。
发明内容
针对上述需求,本发明提供了一种用于改性涤纶纤维的阻燃剂及其制备方法,该阻燃剂选料合理、制备简单,具有优异的阻燃性能和良好的耐溶性能,其用于改性涤纶纤维可以显著提高涤纶纤维织物的阻燃效果。
本发明是一种用于改性涤纶纤维的阻燃剂及其制备方法,所述的阻燃剂由下列原料制备而成:含三聚氯氰丙酮溶液、乙醇胺碱溶液、含DAT甲苯溶液、苯基磷酰二氯溶液,所述的制备方法包括如下步骤:a)配制含三聚氯氰丙酮溶液与乙醇胺碱溶液,b)制取中间产物DAT,c)配制含DAT甲苯溶液,d)制取白色固体阻燃剂。
在本发明一较佳实施例中,所述的含三聚氯氰丙酮溶液和乙醇胺碱溶液的体积用量配比可以是4:1或7:2中的一种。
在本发明一较佳实施例中,所述的含DAT甲苯溶液和苯基磷酰二氯溶液的体积用量配比可以是3:1或5:2中的一种。
在本发明一较佳实施例中,所述的步骤 a)中,配制含三聚氯氰丙酮溶液与乙醇胺碱溶液包括如下步骤:1)将一定量的三聚氯氰溶于丙酮中得到浓度0.5mol/L的含三聚氯氰丙酮溶液;2)将乙醇胺溶于500g/L氢氧化钠溶液中得到浓度3.3mol/L的乙醇胺碱溶液。
在本发明一较佳实施例中,所述的步骤 b)中,制取中间产物DAT包括如下步骤:1)在20℃水浴条件下取一半乙醇胺碱溶液加入到含三聚氯氰丙酮溶液中反应25~30min;2)在50℃水浴条件下取另一半乙醇胺碱溶液加入到含三聚氯氰丙酮溶液中反应70~80min,得到白色粉末状产物;3)用二氯甲烷清洗白色粉末状产物后放入50℃真空干燥箱中干燥2h,得到中间产物DAT。
在本发明一较佳实施例中,所述的步骤c)中,配制含DAT甲苯溶液是将步骤b)中制取的中间产物DAT溶于甲苯中得到浓度4mol/L的含DAT甲苯溶液。
在本发明一较佳实施例中,所述的步骤d)中,制取白色固体阻燃剂包括如下步骤:1)在20℃水浴条件下将苯基磷酰二氯溶液加入到含DAT甲苯溶液中反应90~100min;2)在50℃水浴条件下继续反应90~100min;3)减压蒸馏、过滤、水洗、丙酮洗、二氯甲烷清洗、50℃真空干燥2h,得到白色固体阻燃剂。
本发明揭示了一种用于改性涤纶纤维的阻燃剂及其制备方法,该阻燃剂选料合理、制备简单,具有优异的阻燃性能和良好的耐溶性能,其用于改性涤纶纤维可以显著提高涤纶纤维织物的阻燃效果。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
图1是本发明实施例用于改性涤纶纤维的阻燃剂制备方法的工序步骤图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
图1是本发明实施例用于改性涤纶纤维的阻燃剂制备方法的工序步骤图;该阻燃剂由下列原料制备而成:含三聚氯氰丙酮溶液、乙醇胺碱溶液、含DAT甲苯溶液、苯基磷酰二氯溶液,所述的制备方法包括如下步骤:a)配制含三聚氯氰丙酮溶液与乙醇胺碱溶液,b)制取中间产物DAT,c)配制含DAT甲苯溶液,d)制取白色固体阻燃剂。
本发明提及的用于改性涤纶纤维的阻燃剂具备磷-氮协同效应,该阻燃剂利用自制的DAT即2,4-二羟乙基胺-6-氯-1,3,5-三嗪与苯基磷酰二氯作用制备而成。其中,2,4-二羟乙基胺-6-氯-1,3,5-三嗪通过三聚氯氰和乙醇胺之间的取代反应进行制备。该阻燃剂在受热或燃烧时,磷与氮形成磷酰胺结构,可显著提高涤纶纤维织物的阻燃效果。实际使用时,采用浸轧焙烘工艺使阻燃剂小分子在高温过程中嵌入涤纶纤维大分子中,形成化学键和次级键键合。经测试,阻燃改性后的涤纶纤维的燃烧成炭率可从16.9%提高到52.1%,续燃和阴燃时间明显缩短,燃烧的生烟量很少,阻燃效果十分显著。
实施例1
具体制备方法如下:
a)配制含三聚氯氰丙酮溶液与乙醇胺碱溶液,首先将一定量的三聚氯氰溶于丙酮中,制得浓度为0.5mol/L的含三聚氯氰丙酮溶液,备用;然后将一定量的乙醇胺溶于500g/L氢氧化钠溶液中,制得浓度为3.3mol/L的乙醇胺碱溶液,备用。
b)制取中间产物DAT,具体制取过程为:首先按体积比4:1,取一定量的含三聚氯氰丙酮溶液和乙醇胺碱溶液;然后在20℃水浴条件下将一半乙醇胺碱溶液加入到含三聚氯氰丙酮溶液中反应25min;随后在50℃水浴条件下将另一半乙醇胺碱溶液加入到含三聚氯氰丙酮溶液中反应70min,得到白色粉末状产物;最后用二氯甲烷充分清洗白色粉末状产物,抽滤后放入50℃真空干燥箱中干燥2h,得到中间产物2,4-二羟乙基胺-6-氯-1,3,5-三嗪,即DAT。
c)配制含DAT甲苯溶液,将步骤b)中制取的中间产物DAT溶于甲苯中,制得浓度为4mol/L的含DAT甲苯溶液,备用。
d)制取白色固体阻燃剂,具体制取过程为:首先按体积比3:1,取一定量的含DAT甲苯溶液和苯基磷酰二氯溶液;然后在20℃水浴条件下将苯基磷酰二氯溶液加入到含DAT甲苯溶液中反应90min;随后在50℃水浴条件下继续反应90min;最后经减压蒸馏、过滤、水洗、丙酮洗、二氯甲烷清洗,再放入50℃真空干燥箱中干燥2h,得到白色固体阻燃剂。
实施例2
具体制备方法如下:
a)配制含三聚氯氰丙酮溶液与乙醇胺碱溶液,首先将一定量的三聚氯氰溶于丙酮中,制得浓度为0.5mol/L的含三聚氯氰丙酮溶液,备用;然后将一定量的乙醇胺溶于500g/L氢氧化钠溶液中,制得浓度为3.3mol/L的乙醇胺碱溶液,备用。
b)制取中间产物DAT,具体制取过程为:首先按体积比7:2,取一定量的含三聚氯氰丙酮溶液和乙醇胺碱溶液;然后在20℃水浴条件下将一半乙醇胺碱溶液加入到含三聚氯氰丙酮溶液中反应30min;随后在50℃水浴条件下将另一半乙醇胺碱溶液加入到含三聚氯氰丙酮溶液中反应80min,得到白色粉末状产物;最后用二氯甲烷充分清洗白色粉末状产物,抽滤后放入50℃真空干燥箱中干燥2h,得到中间产物2,4-二羟乙基胺-6-氯-1,3,5-三嗪,即DAT。
c)配制含DAT甲苯溶液,将步骤b)中制取的中间产物DAT溶于甲苯中,制得浓度为4mol/L的含DAT甲苯溶液,备用。
d)制取白色固体阻燃剂,具体制取过程为:首先按体积比5:2,取一定量的含DAT甲苯溶液和苯基磷酰二氯溶液;然后在20℃水浴条件下将苯基磷酰二氯溶液加入到含DAT甲苯溶液中反应100min;随后在50℃水浴条件下继续反应100min;最后经减压蒸馏、过滤、水洗、丙酮洗、二氯甲烷清洗,再放入50℃真空干燥箱中干燥2h,得到白色固体阻燃剂。
本发明揭示了一种用于改性涤纶纤维的阻燃剂及其制备方法,该阻燃剂选料合理、制备简单,具有优异的阻燃性能和良好的耐溶性能,其用于改性涤纶纤维可以显著提高涤纶纤维织物的阻燃效果。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内,可不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种用于改性涤纶纤维的阻燃剂及其制备方法,其特征在于,所述的阻燃剂由下列原料制备而成:含三聚氯氰丙酮溶液、乙醇胺碱溶液、含DAT甲苯溶液、苯基磷酰二氯溶液,所述的制备方法包括如下步骤:a)配制含三聚氯氰丙酮溶液与乙醇胺碱溶液,b)制取中间产物DAT,c)配制含DAT甲苯溶液,d)制取白色固体阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的用于改性涤纶纤维的阻燃剂及其制备方法,其特征在于,所述的含三聚氯氰丙酮溶液和乙醇胺碱溶液的体积用量配比可以是4:1或7:2中的一种。
3.根据权利要求1所述的用于改性涤纶纤维的阻燃剂及其制备方法,其特征在于,所述的含DAT甲苯溶液和苯基磷酰二氯溶液的体积用量配比可以是3:1或5:2中的一种。
4.根据权利要求1所述的用于改性涤纶纤维的阻燃剂及其制备方法,其特征在于,所述的步骤 a)中,配制含三聚氯氰丙酮溶液与乙醇胺碱溶液包括如下步骤:1)将一定量的三聚氯氰溶于丙酮中得到浓度0.5mol/L的含三聚氯氰丙酮溶液;2)将乙醇胺溶于500g/L氢氧化钠溶液中得到浓度3.3mol/L的乙醇胺碱溶液。
5.根据权利要求1所述的用于改性涤纶纤维的阻燃剂及其制备方法,其特征在于,所述的步骤 b)中,制取中间产物DAT包括如下步骤:1)在20℃水浴条件下取一半乙醇胺碱溶液加入到含三聚氯氰丙酮溶液中反应25~30min;2)在50℃水浴条件下取另一半乙醇胺碱溶液加入到含三聚氯氰丙酮溶液中反应70~80min,得到白色粉末状产物;3)用二氯甲烷清洗白色粉末状产物后放入50℃真空干燥箱中干燥2h,得到中间产物DAT。
6.根据权利要求1所述的用于改性涤纶纤维的阻燃剂及其制备方法,其特征在于,所述的步骤c)中,配制含DAT甲苯溶液是将步骤b)中制取的中间产物DAT溶于甲苯中得到浓度4mol/L的含DAT甲苯溶液。
7.根据权利要求1所述的用于改性涤纶纤维的阻燃剂及其制备方法,其特征在于,所述的步骤d)中,制取白色固体阻燃剂包括如下步骤:1)在20℃水浴条件下将苯基磷酰二氯溶液加入到含DAT甲苯溶液中反应90~100min;2)在50℃水浴条件下继续反应90~100min;3)减压蒸馏、过滤、水洗、丙酮洗、二氯甲烷清洗、50℃真空干燥2h,得到白色固体阻燃剂。
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CN115785456A (zh) * | 2022-12-22 | 2023-03-14 | 江南大学 | 一种超支化大分子无卤阻燃剂及阻燃聚合物复合材料的制备方法 |
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Title |
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