[发明专利]无机-生物基抗光老化阻燃剂及其在纺织品中的应用

说明书

本发明公开了一种无机‑生物基抗光老化阻燃剂其在纺织品中的应用，阻燃剂包括用尿素制备的g‑C₃N₄阴离子悬浮液、用聚乙烯亚胺和去离子水制备的聚乙烯亚胺阳离子溶液以及用植酸和去离子水制备的植酸阴离子溶液。混合荧光粉、聚乙烯吡咯烷酮和无水乙醇，搅拌，得涂覆液；将棉织品在聚乙烯亚胺阳离子溶液和g‑C₃N₄阴离子溶液中交替浸泡后，再在聚乙烯亚胺阳离子溶液和植酸阴离子溶液中交替浸泡，然后，均匀涂覆涂覆液，烘干，得抗光老化阻燃棉织物。本发明阻燃剂构建了无机‑生物基杂化的自组装涂层，有效抑制涤棉织物的续燃，提高棉织物的成炭能力。通过荧光粉有效吸收紫外线，增强织物的抗光老化性能。

技术领域

本发明属于阻燃技术领域，涉及一种无机-生物基抗光老化阻燃剂；本发明还涉及一种该阻燃剂在纺织品中的应用。

背景技术

棉织物以其吸湿透气、抗静电、穿着舒适、手感柔软等优良性能和低廉的价格，深受消费者喜爱，市场前景非常广阔。然而，棉纺织品极易燃烧，对人体健康和安全有着严重的危害，并且在光线辐射条件下极易发生老化现象，使其服用性能大大降低。因此，提高棉织物的阻燃性能和抗老化性能尤为重要。

现有技术中提高织物阻燃性能和抗老化性能的方法通常是进行阻燃整理和使用有机紫外屏蔽剂。21世纪以来，研究者们以绿色环保为前提，积极地探索含磷、氮、硅、硼等的无卤阻燃剂。其中含磷阻燃剂由于其高效性是较有应用前景的无卤阻燃剂。然而含磷的有机合成阻燃剂在制备过程中存在合成过程繁琐、成本高以及使用有机溶剂，容易释放甲醛等缺点。

有机类紫外线屏蔽剂主要通过分子中具有的吸收波长小于400nm紫外光的发色团，或者助色基团等吸收紫外线而实现紫外屏蔽功能，国内外的紫外线吸收剂品种较多，主要包括水杨酸系、二苯甲酮系及苯并三唑等。水杨酸系熔点低、易挥发、吸收带偏向于低波段，很少使用。二苯甲酮系有可以自由控制的反应基团－OH，能同纤维进行离子结合，但耐热性较差，有时易泛黄。因此以水性分散剂为基础的阻燃涂层和阻燃抗光老化织物的设计与研发迫在眉睫。

从环境安全的角度出发，环境友好的、可再生的生物阻燃材料是以上传统阻燃剂很好的替代品，植酸(PA)是一种非人工的、无毒的含磷化合物，主要储存在油粒、谷壳、大豆种子等植物组织中，将其与无机二维层状材料g-C₃N₄结合，实现绿色环保、高效的阻燃目的。

荧光粉可以有效吸收紫外光，将紫外光转化为其他可见光，从而提高材料的抗光老化性能。将荧光粉加入织物中可以制备抗光老化织物。

发明内容

本发明的目的是提供一种能有效抑制涤棉织物续燃，提高织物成炭能力的无机-生物基抗光老化阻燃剂。

本发明的另一个目的是提供一种上述阻燃剂在纺织品中的应用方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种无机-生物基抗光老化阻燃剂，包括g-C₃N₄阴离子悬浮液、聚乙烯亚胺阳离子溶液和植酸阴离子溶液；

该g-C₃N₄阴离子悬浮液这样制得：称取10g尿素于坩埚中，放入升温速率10℃/min的环境中，升温至540～550℃，保温5～6h，制得g-C₃N₄；按质量比1～2︰1000，分别取g-C₃N₄和去离子水，混合，超声24h，取上层清液，得g-C₃N₄阴离子悬浮液；

该聚乙烯亚胺阳离子溶液的制备：按质量比1～2︰49，分别取聚乙烯亚胺和去离子水，混合，以400～500rpm的转速搅拌12～24h后，加入摩尔体积浓度1mol/L的HCl溶液，得pH值为7～8的聚乙烯亚胺阳离子溶液；