[发明专利]一种阻燃剂、其制备方法及用途

说明书

本发明属于材料和纺织领域，涉及一种阻燃剂、其制备方法及用途。具体地，本发明涉及式I所示的化合物。本发明的化合物以及包含它的组合物具有良好的阻燃性能。

技术领域

本发明属于材料和纺织领域，涉及一种阻燃剂、其制备方法及用途。

背景技术

传统的卤系阻燃剂由于阻燃效率高、适用面广、性价比优势明显而在织物中得到广泛应用。然而，由于多数含卤阻燃材料燃烧时存在多烟、有毒或腐蚀性气体放出等二次危害,对环境和人身安全构成了严重威胁。

磷系阻燃剂的阻燃性能优异，其分解产物热裂解和燃烧产物中的有毒物质也较少，是一种对环境友好的阻燃剂。三羟乙基异氰尿酸酯含有三嗪环的多羟基结构，含氮量高，易促进成炭。且自身无毒，燃烧过程无有害气体放出。有文献报道了磷系阻燃剂与三羟乙基异氰尿酸酯在织物中的阻燃协同作用，但两类阻燃剂多以混合掺杂的方式复配，在阻燃整理后的织物表面不能均匀分散，磷氮协同效应的发挥会受复配效果的影响。

发明内容

本发明人设计合成了一种水溶性的环状磷氮型阻燃剂，与复配型磷氮阻燃剂相比，在织物中具有更好的磷氮协同作用、阻燃效率更高、对环境友好。由此提供了下述发明：

本发明的第一方面涉及式I所示的化合物，

本发明的式I化合物能够作为阻燃剂。下文中，如果没有特别说明，所述阻燃剂，一般是指本发明的式I化合物。

本发明的第二方面涉及一种用于阻燃的组合物，其包含本发明的式I化合物，以及一种或多种辅料例如溶剂如水。

根据本发明的组合物，其用于纺织物的阻燃；

优选地，所述纺织物为棉布或棉布制品，或者为含棉量大于50％(优选大于60％、大于70％、大于80％或大于90％)的面料或其制品；或者为含棉量为60％-90％的的面料或其制品；

优选地，所述组合物为阻燃整理液；

优选地，所述阻燃整理液为式I化合物的水溶液；

优选地，所述式I化合物在阻燃整理液中的质量百分比浓度为5％-75％、10％-50％、15％-35％、25％-35％、25％-45％、30％-40％或者35％

本发明的第三方面涉及一种制备本发明的式I化合物的方法，包括将三(2-羟乙基)异氰尿酸酯和磷酸三乙酯在催化剂的作用下加热至120℃-200℃进行反应的步骤；优选地，三(2-羟乙基)异氰尿酸酯和磷酸三乙酯的摩尔比为1：2；优选地，生成的式I化合物与乙醇的摩尔比为1:3。

在本发明的一个实施方案中，所述制备方法包括下述步骤：

根据本发明所述的制备方法，优选地，所述催化剂为选自碳酸钠、碳酸钾和碳酸氢钠中的一种或多种。催化剂的用量为适量，能让反应进行即可；优选地，催化剂的用量为总投料量的0.5％-2％(质量)；更优选地，催化剂的用量为总投料量的0.8％-1.2％(质量)。

根据本发明所述的制备方法，优选地，反应温度为120℃-200℃。

根据本发明所述的制备方法，其中，

反应温度为160℃-200℃、165℃-190℃、170℃-190℃、170℃-180℃、165℃-175℃、160℃-170℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、190℃或200℃；

优选地，将反应体系缓慢升温至所述反应温度；

优选地，不断地对反应体系进行搅拌。

根据本发明所述的制备方法，其中，