[发明专利]一种壳聚糖四亚甲基硫酸膦阻燃剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种壳聚糖四亚甲基硫酸膦阻燃剂的制备方法，包含以下制备步骤：将四羟甲基硫酸磷和壳聚糖在水中进行静电吸附，得到四羟甲基硫酸磷/壳聚糖复合物；将所述四羟甲基硫酸磷/壳聚糖复合物进行脱水共价接枝反应得到壳聚糖四亚甲基硫酸膦阻燃剂。本发明提供的方法制备得到的壳聚糖四亚甲基硫酸膦阻燃剂不含卤素，具有抗菌作用，且无毒可降解，绿色环保；阻燃剂分子量高、保持线性、无挥发性、耐水洗、耐迁移、相容性好、稳定性高，阻燃效果好。

技术领域

本发明涉及无卤阻燃剂技术领域，尤其涉及一种壳聚糖四亚甲基硫酸膦阻燃剂及其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯腈属易燃高分子材料，并且燃烧时放出毒性较大的氰化物等。世界上已工业化的阻燃聚丙烯腈材料，主要是通过氯乙烯单体共聚改性来提高阻燃性能，但卤素阻燃剂在阻燃过程中发烟量巨大，会产生大量有害气体，不是环保产品。

膨胀型阻燃剂通常是以磷、氮、碳元素为主的单分子或分子复合阻燃剂，其中碳元素是炭化来源；磷是酸源，起催化作用；氮元素是气源，起膨胀作用。膨胀型阻燃剂对一般高分子材料具有良好的阻燃特性，因不含卤素，被称为绿色阻燃剂。然而和卤素阻燃剂相比，传统的膨胀阻燃剂也有许多缺点，例如，阻燃效率低、热稳定性低、低耐水性，这些问题严重的影响膨胀阻燃剂的应用。

四羟甲基硫酸磷常被用作环保型杀菌剂，使用后可以迅速降解为完全无害的物质。四羟甲基硫酸磷可作为涤棉织物的永久性阻燃剂使用，并可与尿素、硫脲、三聚氰胺等胺类物质制备阻燃剂，但是这些阻燃剂分子量小，相容性差、可降解性差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种壳聚糖四亚甲基硫酸膦阻燃剂及其制备方法，本发明制备得到的阻燃剂分子量高、相容性好、无毒可降解，且阻燃效果好。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种壳聚糖四亚甲基硫酸膦阻燃剂的制备方法，包含以下制备步骤：

将四羟甲基硫酸磷和壳聚糖在水中进行静电吸附，得到四羟甲基硫酸磷/壳聚糖复合物；

将所述四羟甲基硫酸磷/壳聚糖复合物进行脱水共价接枝反应得到壳聚糖四亚甲基硫酸膦阻燃剂。

优选地，所述四羟甲基硫酸磷与壳聚糖的质量比为1：1～5：1，所述壳聚糖与水的质量比为1:0.5～1:1。

优选地，所述壳聚糖的粘均分子量为3万～15万；所述壳聚糖的脱乙酰度不小于80％。

优选地，所述静电吸附的温度为80～95℃。

优选地，所述静电吸附的时间为1.5～3h。

优选地，所述脱水共价接枝反应温度为140～180℃。

优选地，所述脱水共价接枝反应的时间为2～4h。

本发明还提供了由所述的制备方法制备的壳聚糖四亚甲基硫酸膦阻燃剂。

本发明还提供了上述方案所述壳聚糖四亚甲基硫酸膦阻燃剂作为聚丙烯腈阻燃剂的应用。

有益技术效果：