本发明涉及阻燃剂
技术领域：
，尤其是涉及一种氮磷型阻燃剂的制备方法。
背景技术：
：纺织品具有易燃特性，使用过程中易引发火灾，对其进行阻燃整理可使火灾发生的概率大大降低。卤系阻燃剂是一种使用较多的阻燃剂，但由于环境污染问题和二噁英对人体的危害，国际上已经禁止使用含卤素的阻燃剂产品。在非卤化的驱动下，含磷阻燃剂和氮磷阻燃剂满足绿色环保、与基体材料相容性好、阻燃效率高等要求，成为当前发展趋势。在含磷阻燃剂中加入氮元素，在现有的含磷阻燃剂的基础上通过n、p协同效应，改善了含磷阻燃剂的挥发性大、相容性差、耐热性差以及熔滴等缺点，提高了阻燃效率，增强了阻燃效果。如何进一步提高氮磷型阻燃剂的阻燃效率成为研究的重点。技术实现要素：本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的制备工艺复杂，阻燃效果不佳缺陷而提供一种氮磷型阻燃剂的制备方法，以增强阻燃效果，提高阻燃效率。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种氮磷型阻燃剂的制备方法，具体步骤为：将三乙醇胺和磷酸酯混合后加入催化剂，在60-180℃条件下反应3-20h，得到所述氮磷型阻燃剂。所述三乙醇胺和磷酸酯的摩尔比为1:1.05～1:1.5。优选地，所述三乙醇胺和磷酸酯的摩尔比为1:1.05～1:1.3。所述磷酸酯选自甲基膦酸二甲酯、乙基膦酸二乙酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、亚磷酸二甲酯、亚磷酸二乙酯、亚磷酸三甲酯或亚磷酸三乙酯中的一种或多种。优选地，所述磷酸酯选自亚磷酸三乙酯、甲基膦酸二甲酯、磷酸三甲酯、亚磷酸二乙酯中的一种。所述催化剂为多元酸或多元碱。所述多元酸选自对甲苯磺酸、浓硫酸、盐酸或乙酸中的一种或多种；所述多元碱选自三乙胺、甲醇钠、乙醇钠、氢氧化钾、碳酸钾或碳酸钠中的一种或多种。所述催化剂的用量为三乙醇胺质量的0.1％～6％。优选地，所述催化剂的用量为三乙醇胺质量的1％～4％。与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)本发明的氮磷型阻燃剂的阻燃效果好，将该阻燃剂用于涤纶织物时，可以大大缩短续燃时间，降低涤纶织物的损毁长度，并且燃烧的织物没有出现熔滴；(2)本发明的氮磷型阻燃剂完全实现了无卤化，可用于涤纶、涤棉等材料的阻燃，具有良好的阻燃效果；(3)整个制备工艺简单，一步反应得到阻燃剂，反应效率高，容易扩大生产。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。实施例1将29.8g的三乙醇胺和34.89g的亚磷酸三乙酯混合，加入对甲苯磺酸0.97g，通入氮气保护，在85℃下反应6h，减压蒸馏去除未反应原料和副产物，冷却后得到白色粘稠状固体即为新型氮磷型阻燃剂。稠状固体即为新型氮磷型阻燃剂。实施例2将33.15g的三乙醇胺和39.78g的甲基膦酸二甲酯混合，加入对浓硫酸1.46g，通入氮气保护，在150℃下反应6h，减压蒸馏去除未反应原料和副产物，冷却后得到白色粘稠状固体即为新型氮磷型阻燃剂。实施例3将37.30g的三乙醇胺和44.74g的磷酸三甲酯混合，加入三乙胺1.64g，通入氮气保护，在95℃下反应7h，减压蒸馏去除未反应原料和副产物，冷却后得到白色粘稠状固体即为新型氮磷型阻燃剂。实施例4将42.63g的三乙醇胺和56.97g的亚磷酸二乙酯混合，加入氢氧化钾2.48g，通入氮气保护，在75℃下反应5h，减压蒸馏去除未反应原料和副产物，冷却后得到白色粘稠状固体即为新型氮磷型阻燃剂。实施例5本实施例为评价实施例，将实施例1-实施例4制备得到的新型氮磷型阻燃剂，在烘焙温度180℃、烘焙时间120s工艺参数下，阻燃剂用量为30wt％，对涤纶织物进行整理，分别得到整理试样1-4，并以未添加阻燃剂的涤纶作为对照，阻燃效果如表1所示。表1阻燃剂的阻燃效果能评价阻燃剂续燃时间(s)阴燃时间(s)损毁长度(mm)熔滴涤纶150150有整理试样10015无整理试样20020无整理试样32025极少整理试样43030少量从表1中可以看出，经过阻燃剂处理后的涤纶的续燃时间大大降低，损毁长度也大大降低，并且燃烧过程中无熔滴现象或者仅仅出现极少量的熔滴。这表明，实施例1～5的阻燃剂具有优越的阻燃效果。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种氮磷型阻燃剂的制备方法，其特征在于，将三乙醇胺和磷酸酯混合后加入催化剂，在60-180℃条件下反应3-20h，得到所述氮磷型阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的一种氮磷型阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述三乙醇胺和磷酸酯的摩尔比为1:1.05～1:1.5。
3.根据权利要求2所述的一种氮磷型阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述三乙醇胺和磷酸酯的摩尔比为1:1.05～1:1.3。
4.根据权利要求1所述的一种氮磷型阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述磷酸酯选自甲基膦酸二甲酯、乙基膦酸二乙酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、亚磷酸二甲酯、亚磷酸二乙酯、亚磷酸三甲酯或亚磷酸三乙酯中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的氮磷型阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述磷酸酯选自亚磷酸三乙酯、甲基膦酸二甲酯、磷酸三甲酯、亚磷酸二乙酯中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种氮磷型阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂为多元酸或多元碱。
7.根据权利要求6所述的一种氮磷型阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述多元酸选自对甲苯磺酸、浓硫酸、盐酸或乙酸中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述的一种氮磷型阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述多元碱选自三乙胺、甲醇钠、乙醇钠、氢氧化钾、碳酸钾或碳酸钠中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种氮磷型阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂的用量为三乙醇胺质量的0.1％～6％。
10.根据权利要求9所述的一种氮磷型阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂的用量为三乙醇胺质量的1％～4％。
技术总结本发明涉及一种氮磷型阻燃剂的制备方法，将三乙醇胺和磷酸酯按比例混合，加入催化剂，在60‑180℃条件下反应3‑20h，制备了一种新型氮磷型阻燃剂。与现有技术相比，本发明氮磷型阻燃剂完全实现了无卤化，可用于涤纶、涤棉等材料的阻燃，具有良好的阻燃效果；并且具有工艺简单、反应效率高的优点。
技术研发人员：张高奇;樊丽霞;张梦丽;蔡启杭
受保护的技术使用者：上海应用技术大学
技术研发日：2020.11.30
技术公布日：2021.03.12
