[发明专利]一种可聚合有机酸四羟甲基磷的制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种可聚合有机酸四羟甲基磷的制备方法及应用，在含丙烯酸或甲基丙烯酸的水溶液中加入氢氧化钡溶液，常压室温下反应1‑2小时后过滤，得到丙烯酸钡沉淀或甲基丙烯酸钡沉淀；搅拌下在含丙烯酸钡或甲基丙烯酸钡的水分散液中加入四羟甲基硫酸磷水溶液，常压室温下搅拌反应3小时，反应完成后固液分离，再采用减压蒸馏将所得不饱和有机酸四羟甲基磷提纯至60％，即得。所制备的不饱和有机酸四羟甲基磷具有较大的分子结构，可直接用于织物的抗菌处理中，且不易流失。所得不饱和有机酸四羟甲基磷经引发聚合后可得到含四羟甲基磷的高分子材料，该材料牢固地结合在织物、木材等材料上，可用作抗菌织物整理剂、木材的阻燃剂以及抗菌涂料等。

技术领域

本发明涉及抗菌及阻燃技术领域，具体涉及一种可聚合有机酸四羟甲基磷的制备方法及其应用。

背景技术

四羟甲基硫酸磷([(CH₂OH)₄P]₂SO₄)是一种绿色环保型季磷盐杀菌剂，其产品水溶性好，凝固点低，化学性质稳定，是一种新型、高效、广谱、低毒、低剂量、低发泡性、环境友好型杀菌剂。四羟甲基硫酸磷也是一种公认的纯棉、涤棉织物的永久性阻燃剂，因其化学结构上有活泼的羟甲基，反应性能活泼，能与许多物质如胺类、酚类等形成高聚物，可赋予棉织物优良的阻燃性能；在与胺类共同处理时，由于与纤维素形成网状结构，使具有阻燃性能的磷牢固附着在纤维上。但由于四羟甲基硫酸磷是一种小分子，在使用过程会逐渐流失会而失去其功能作用。如用于纺织品特别是比较惰性的化纤织物的抗菌、阻燃时，随着水洗次数的增加，四羟甲基硫酸磷流失，失去其功能效用；用于木材的阻燃也会随着时间而降低其阻燃性。如何延长以四羟甲基硫酸磷为基础的抗菌剂和阻燃剂的使用功效是扩大其应用领域的关键问题。

发明内容

为解决上述问题，本技术提供一种可聚合有机酸四羟甲基磷的制备方法及应用，所制备的有机酸四羟甲基磷具有不饱和结构，可在织物或木材上通过引发聚合得到含四羟甲基磷的高分子材料，该材料牢固地结合在织物、木材等材料上，使其具有永久性抗菌和阻燃性；也可通过与其他单体共聚得到抗菌及阻燃涂料。

本发明具体是通过以下技术方案来实现的，依据本发明提出的一种可聚合有机酸四羟甲基磷的制备方法，所述的可聚合有机酸四羟甲基磷具有不饱和结构，具体是指丙烯酸四羟甲基磷或甲基丙烯酸四羟甲基磷，其制备方法包括以下步骤：

(1)在含丙烯酸或甲基丙烯酸的水溶液中加入一定浓度的氢氧化钡溶液，常压、室温下搅拌反应1-2小时，反应完成后，低温下过滤，得到丙烯酸钡沉淀或甲基丙烯酸钡沉淀，将沉淀烘干备用；

(2)搅拌下在含丙烯酸钡或甲基丙烯酸钡的水分散液中加入一定浓度的四羟甲基硫酸磷水溶液，常压、室温下搅拌反应3小时，反应完成后，固液分离，所得液体即为丙烯酸四羟甲基磷水溶液或甲基丙烯酸四羟甲基磷水溶液；采用减压蒸馏将所得丙烯酸四羟甲基磷水溶液或甲基丙烯酸四羟甲基磷水溶液提纯至质量分数为60％左右，即得到可聚合不饱和有机酸四羟甲基磷浓缩液。

进一步地，在上述制备方法中，步骤(1)中丙烯酸或甲基丙烯酸与氢氧化钡的摩尔比为2:1。步骤(2)中四羟甲基硫酸磷与丙烯酸钡或甲基丙烯酸钡的摩尔比为1:1。

本发明还提供一种有机酸四羟甲基磷的应用，按照上述方法所制备的不饱和有机酸四羟甲基磷可以用于制作阻燃抗菌无纺布，具体包括：

将质量分数为30％的有机酸四羟甲基磷溶液均匀喷洒到无纺布表面，每平方米无纺布喷洒50-80克有机酸四羟甲基磷溶液；然后将该无纺布置于高能电子加速器中，高能电子加速器的参数设置为：辐射电压0.5MV、辐射束流15mA，无纺布走速为5～30m/min；经高能电子辐射，得到具有抗菌性能的无纺布，该抗菌无纺布用于制造抗菌口罩、抗菌湿巾及尿不湿材料。

进一步地，所制备的不饱和有机酸四羟甲基磷也可以用于制作抗菌阻燃涂料，具体包括：