專利名稱：聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維編織物的阻燃劑及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于二苯基磷酸酯及苯基磷酸酯與尿素、三聚氰胺、氨基甲酸酯、胺類(RNH2，R烴基)、二胺類(H2NRNH2，R烴基)等化合物反應(yīng)而得的合成物，適合于聚酯編織物的耐久性阻燃加工用阻燃劑及其制造方法、阻燃處理方法等。
眾所周知的對苯二甲酸乙二醇酯(以下簞稱為PET)纖維易燃，因此在使用時引起火災(zāi)的可能性極大，隨著市場對PET需求量的不斷增加，迫切需要對PET纖維編織物進行阻燃處理，以防火災(zāi)事故的發(fā)生。
但是，在PET纖維分子中，沒有反應(yīng)性官能團，因此穩(wěn)定的阻燃劑及降低阻燃效果的非常難找，為了改進上述情況，采用磷酸酯低聚物來固定或者采用含齒素單體共取的方法；用電子線或放射線自由基反應(yīng)型的阻燃單體進行接枝聚合的方法；將阻燃劑設(shè)計為如分散染料結(jié)構(gòu)，制造之后在維狀態(tài)下，高濕處理而吸收分散的方法；將對PET具有強親和性阻燃劑，采用熱熔程序或同等的方法。含有硼(B)、氮(N)、磷(P)、砷(AS)、銻(Sb)、硅(Si)、鐵(Fe)、溴(Br)等元素的阻燃劑都具有阻燃效果，特別是含有磷、溴、氮的物質(zhì)防火效果更佳。
磷酸酯化合物的耐水解性的和熱穩(wěn)定性都很好，因此已廣范用于纖維類的阻燃劑，許多種磷酸酯化合物現(xiàn)已被認定。磷酸酯化合物的一般制造方法是齒化磷加入與酚類或醇類并在吡啶或者叔胺等溶劑存在下，反應(yīng)而得到，但有收率低的缺點。
本發(fā)明的目的是提供一種含氯磷酸酯以提高阻燃效果的對苯二甲酸乙二醇酯纖維織物的阻燃劑、及該阻燃劑的制造方法和處理方法。該阻燃劑具有阻燃效果好、耐久性好，既經(jīng)濟效率又高，手感柔軟，而且具有良好的耐洗滌性能。
本發(fā)明的具體內(nèi)容是將含鹵素的磷酸酯化合物，和尿素三聚氰胺、氨基甲酸酯(RCOONH，R烴基)、胺類(RNH2，R烴基)、二胺類(H2NRNH2，R(CH2)n)、及亞苯基含氮化合物反應(yīng)而制造含氮磷酸酯化合物過程中，以氮氣為惰性氣體，以鼓泡方式注入瓜體系中，將在反應(yīng)中產(chǎn)生的氣相副產(chǎn)物與惰性氣體一起排出反應(yīng)體系外，以此來加快反應(yīng)速度，同時提高效率和純度。
此法不僅適用于苯基二氯氧化磷，二苯基氯氧化磷，而且也適用于以下式表示的含氮磷酸酯化合物
式中R為烷基、烯丙基或苯基，X為鹵素。
下面將通過實施例對本發(fā)明作進一步具體說明實施例1苯基二氯磷酸酯(以下簡稱PDCP)的制造在分別裝有溫度計、攪拌器、冷凝管、氣體注入口及滴液漏斗的四口燒瓶中，邊加入已加熱至45-50℃的熔融酚1摩爾(94克)\，邊攪拌并從氣體注入口注入氮氣，調(diào)好冷凝管可排氣；然后邊攪拌邊滴加滴液漏斗中的三氯氧化磷1摩爾(153克)，加畢升溫至140℃，反應(yīng)24小時，反應(yīng)獲得的產(chǎn)物經(jīng)在115℃/mmHg下減壓蒸餾得到178克(收率為85％)的PDCP。實施例2二苯基氯磷酸酯(以下簡稱DPCP)的制造在與實施例1中所用的相同的四口燒瓶中，在45-50℃下，邊攪拌邊加入熔解的酚2摩爾(188克)，從氣體注入口注入氮氣，并通過冷卻器排出氣體；將滴液漏斗中的三氯氧化磷1摩爾(153克)邊滴加邊攪拌，滴完三氯氧化磷之后，慢慢地升溫至140℃，反應(yīng)24小時，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)減壓蒸餾，在170-174℃/6mmHg下得到無色液體DPCP195克(收率為73％)。實施例3苯基二脲基磷酸酯(以下簡稱PDUP)的制造在與實施例1相同的燒瓶中，加入1摩爾PDCP和尿素2摩爾(120克)，注入氮氣，把燒瓶的溫度升至70℃，經(jīng)反應(yīng)得到白色的PDUP240.5克(收率為93％)。實施例4二苯基脲基磷酸酯(以下簡稱DPUP)的制造用與實施例1相同的燒瓶中加入1摩爾DPCP(269克)和2摩爾尿素，注入氮氣，并把燒瓶的溫度升至120℃，反應(yīng)得到242克(收率83％)的白色DPUP。實施例5二苯基磷酸三聚氰胺(以下簡稱DPPM)的制造用與實施例1相同的燒瓶中加入1摩爾DPCP(269克)和1摩爾三聚氰胺，注入氮氯，并把燒瓶的溫度升至150℃，反應(yīng)得到白色的DPPM315克(收率為83％)。實施例6二苯基丙胺磷酸酯(以下稱為DPPAP)的制造用與實施例1同樣的燒瓶中加入1摩爾DPCP(2.69克)和1摩爾丙胺(50克)，注入氮氯，把燒瓶的溫度維持在10度以下，反應(yīng)得到白色DPPAP236克(收率為81％)。實施例7二苯基己二胺磷酸酯(以下稱為DPHMDP)的制造采用與實施例1中相同的燒瓶，加入1摩爾DPCP(269克)，和1摩爾己二胺(116克)，注入氮氣，把燒瓶的溫度維持在50℃左右，反應(yīng)得到白色DPHMDP314克(收率為90％)。
由以上實施例中合成的最終產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)一般式是
上面結(jié)構(gòu)式(1)、(2)中，R1為烷基，烯丙基或苯基，R2，R3為以下分子結(jié)構(gòu)式中的一種氮(N)與磷(P)結(jié)合的結(jié)構(gòu)
上式(1)所表示的物質(zhì)是下面的二苯基鹵氧化磷(磷酸酯化合物)。
O(R1-O)2-P-X(3)和尿素、三聚氰胺、胺類、氨基甲酸酯、二胺及芳基二胺中的一個物質(zhì)反應(yīng)生成的化合物，上式(2)中所表示的物質(zhì)是苯二鹵氧化磷(磷酯類化合物)。
和上述尿素等六種物質(zhì)在情性氣體中反應(yīng)所生成的化合物。
上式(3)和(4)中R1烷基、烯丙基或者苯基X鹵素尿素
三聚氯胺
氨基甲酸酯
胺H2N-R1二胺H2N-(CH2)n-NH2芳基二胺H2N-Rn-NH2Rn苯基從上述實施例中制造的化合物用紅外光譜儀(PERKZN-ELMEREM-599)和核磁共振儀(VARIAK EM-360L)來確認。
RET纖維編織物阻燃處理方法一例如下由上述實施例中所制出來的PDUP、DPUP、DPPM、DPPAP、DPHMDP中，取一定量的比重在20-40％的反應(yīng)產(chǎn)物，用非離子或者陰離子分散劑(3-5％)在水中融化分散成阻燃處理液，將該阻燃處理液涂于PET編織物上，使其上膠率達到40-80％之后，在80±20℃下預(yù)干燥2-5分鐘，然后用高溫蒸汽RH在80±15％條件下，120-180℃吸熱處理2-10分鐘。又以吸熱處理相同條件下上膠及預(yù)備干燥之后，用烘干機來進行烘干處理。
權(quán)利要求
1.一種聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維編織物的阻燃劑，其特征是一般式
或
R1烷基、烯丙基及苯基，R2、R3是下面的分子式中之一
來表示的含氮磷酸酯系例的化合物。
2.一種制造含氮磷酸酯系例的聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維編織物阻燃劑的制造方法，其特征是
或
(式中R1烷基、烯丙基、苯基，X鹵素)來表示的磷酸酯系例化合物和下式
H2N-R1，H2N-(CH2)n-NH2，H2N…R2-NH2(式中R1烷基或烯丙基，X鹵素、R2苯撐基)來表示的含氮化合物，化合物各自的名稱為尿素、二聚氰胺、氨基甲酸酯、胺、二胺、芳基二胺的反應(yīng)系統(tǒng)中注入情性氣體，以此反應(yīng)中產(chǎn)生的HX(X鹵素)排出反應(yīng)系統(tǒng)外，而制造出阻燃劑成品的方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維編織物的阻燃劑，其特征是含氮磷酸酯化合物作為阻燃劑適用于對聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維編織物的防火劑。
全文摘要
一種含氯磷酸酯以提高阻燃效果的對苯二甲酸乙二醇酯纖維織物的阻燃劑、及該阻燃劑的制造方法，其內(nèi)容是將含鹵素的磷酸酯化合物，和尿素三聚氰胺、氨基甲酸酯、胺類、二胺類、及亞苯基含氮化合物反應(yīng)而制造含氯磷酸酯化合物過程中，以氮氣為惰性氣體，以鼓泡方式注入瓜體系中，將在反應(yīng)中產(chǎn)生的氣相副產(chǎn)物與惰性氣體一起排出，以此來加快反應(yīng)速度，同時提高效率和純度。該阻燃劑具有阻燃效果好、耐久性好，既經(jīng)濟效率又高，手感柔軟，而且具有良好的耐洗滌性能。
文檔編號D06M15/37GK1155601SQ96122640
公開日1997年7月30日 申請日期1996年10月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月22日
發(fā)明者趙煥, 趙勇植, 許萬雨, 李光宇 申請人:郭壬泳