[发明专利]一种梳状聚氨酯阻燃拒水整理剂及其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种梳状聚氨酯阻燃拒水整理剂及其制备方法与应用。所述梳状聚氨酯阻燃拒水整理剂，结构式如式I所示；a为10～20的任意整数；b为5～15的任意整数；c为10～20的任意整数；d为1～5的任意整数；R₁为含卤素醇的残基；R₂为长链脂肪醇C12～C22脂肪醇的残基；A₁为二异氰酸酯的残基；A₂为小分子多元醇的残基；A3为软段多元醇的残基；A₄为含亲水基团或链段的多元醇的残基。本发明提供的梳状聚氨酯阻燃拒水整理剂使织物同时具有阻燃和拒水功能，而且两者不相互影响；原料廉价易得、制备加工工艺简单、安全环保，是一种绿色高效阻燃拒水整理剂。

技术领域

本发明属于纺织化工技术领域，具体涉及一种梳状聚氨酯阻燃拒水整理剂及其制备方法及应用。

背景技术

涤棉纺织品因其优良的服用性能，广泛用于日常穿着、生活家纺以及工业防护领域，但是纺织品因为易燃易吸水的缺点，影响了它在某些特殊行业(消防服、林业防护服等)的应用，同时具有阻燃拒水多功能性的纺织品越来越受人们的欢迎。通常织物拒水整理采用的是含氟整理剂，此类拒水整理剂因含全氟辛烷磺酸(PFOS)等有害物质，已被欧盟和美国市场禁用。水性聚氨酯是一种绿色环保材料，相比于溶剂型聚氨酯，它以水作为分散介质，在使用过程中不会对环境造成污染。通过在聚氨酯链段中引入梳状的烷烃长链，烘焙时烷烃长链在织物表面有序排列，从而起到拒水的效果。

专利201610935976.7公开了一种用于纺织品的阻燃拒水整理剂，但是在制备过程中引入了氟元素，容易对环境造成污染。专利201610796436.5公开了一种纳米复合阻燃剂的制备方法，但是这种阻燃剂和拒水剂的配伍性不好。在阻燃拒水整理加工过程中，阻燃剂和拒水剂很难在织物上起到协同效果。如果先做拒水整理再做阻燃整理，那么阻燃剂的带液率较低，织物上吸附的阻燃剂较少，阻燃效果较差，而且会使拒水效果降低；若先做阻燃整理再做拒水整理，那么阻燃效果同样会变差。因此，开发一种使织物同时具有阻燃和拒水功能，且两者不相互影响的整理剂具有重要的现实意义。

发明内容

针对现有的水性聚氨酯耐水性差的缺点，本发明在聚氨酯分子主链上引入梳状长链烷烃，从而达到拒水效果；同时在分子链末端引入卤素，达到阻燃效果，解决了阻燃拒水在织物上协同效果差的问题，且没有在聚氨酯分子链上引入氟元素，具有安全环保的特点。

本发明提供的梳状聚氨酯阻燃拒水整理剂，其结构通式如式I所示：

其中：

a为10～20的任意整数；

b为5～15的任意整数；

c为10～20的任意整数；

d为1～5的任意整数；

R₁为含卤素醇的残基(不含羟基)；

所述的含卤素醇类优选自三氯叔丁醇、2,2,2-三氯乙醇、氯丁醇、1,3-二氯丙醇、2,4-二氯苄醇、3,4-二氯苄醇、2,6-二氯苄醇、三溴乙醇、2,3-二溴-1-丙醇、1,3-二溴-2-丙醇和三溴新戊醇中的至少一种；

R₂为长链脂肪醇C12～C22脂肪醇的残基；

所述的长链脂肪醇优选为C12～C22脂肪醇，更进一步优选自十二醇、十四醇、十六醇、十八醇和二十二醇中的至少一种；

A₁为二异氰酸酯的残基(不含－NCO基团)；

所述的二异氰酸酯优选自甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、1,12-十二烷基二异氰酸酯、苯二甲撑二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的至少一种；