滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑及其制備方法，滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑包括以下組分且各組分質(zhì)量百分比為：二異氰酸酯：16～50wt%，非阻燃多元醇：10～40wt%，有機磷阻燃多元醇：5～30wt%，親水性擴鏈劑：1～9wt%，成鹽劑：1～5wt%。本發(fā)明的滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑中，其中有機磷阻燃改性多元醇兩端含有活潑性氫的羥基，可以部分取代多元醇與異氰酸酯反應(yīng)生成氨基甲酸酯，在該聚氨酯中大分子鏈中引入有機磷阻燃中間體，形成了環(huán)保、無鹵、低毒阻燃大分子，應(yīng)用于滌綸織物上，對滌綸織物的服用性能影響較小，應(yīng)用涂層劑后的滌綸織物具有較高的阻燃性能，高溫下無鹵素釋放，無毒，低煙。
【專利說明】滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑及其制備方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑及其制備方法，屬于輕工【技術(shù)領(lǐng)域】?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]目前對反應(yīng)型阻燃水性聚氨酯的研究大多是采用含有鹵素的聚醚多元醇作為反應(yīng)單體或是含有鹵素的小分子二元醇作為擴鏈劑來參與合成的。申請?zhí)枮?00480043181.0，名稱為“阻燃性聚氨酯及其添加劑”的發(fā)明專利申請公開了一種包含有氯、溴等鹵素的反應(yīng)型阻燃劑。申請?zhí)枮?00510122057.X的專利，將用量為15%的阻燃單體二溴新戊二醇在聚合前加入體系，使生成的聚氨酯大分子鏈中帶有阻燃鹵素原子溴，制備出具有自阻燃性能的水性聚氨酯。含有鹵素的阻燃劑阻燃效果好，可以滿足很多聚氨酯產(chǎn)品的阻燃需求。但它在燃燒過程中會產(chǎn)生較多的煙霧和有毒的腐蝕性氣體(如溴化氫等)，影響了阻燃劑的應(yīng)用范圍。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出一種滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑及其制備方法，燃燒過程中發(fā)煙量小，且不會釋放有毒氣體，從而擴展阻燃劑的應(yīng)用范圍。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑，包括以下組分且各組分質(zhì)量百分比為:二異氰酸酯:16~50wt%，非阻燃多元醇:10~40wt%,有機磷阻燃多元醇:5~30wt%,親水性擴鏈劑:1~9wt%,成鹽劑:1~5wt%。
[0005]作為優(yōu)選，所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯TD1、六亞甲基二異氰酸酯HD1、異佛爾酮二異氰酸酯IPD1、二烷基甲烷二異氰酸酯MDI中任一種或任意幾種的混合物。
[0006]作為優(yōu)選，所述親水性擴鏈劑為含羥基的擴鏈劑、含磺酸鹽的擴鏈劑、陽離子型擴鏈劑中的任一種或者任意幾種的混合物。
[0007]作為優(yōu)選，所述非阻燃多元醇為聚酯多元醇或者聚醚多元醇的任意一種或幾種的混合物。
[0008]作為優(yōu)選，所述成鹽劑為三乙胺、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氨水中的任一種或者任意幾種的混合物。
[0009]作為優(yōu)選，各組分質(zhì)量百分比為:二異氰酸酯:41wt%，非阻燃多元醇:27wt%，有機磷阻燃多元醇:22wt%,親水性擴鏈劑:7wt%,成鹽劑:3wt%。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出了一種滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑的制備方法，依次包括以下步驟:
[0011]a.在氮氣保護、攪拌條件下，將有機磷阻燃多元醇、非阻燃多元醇、二異氰酸酯置于燒瓶中，在55~95°C溫度下，攪拌反應(yīng)0.5~2h得到預聚物；
[0012]b.將步驟a得到的預聚物降溫至40°C或40°C以下，把所述擴鏈劑加入燒瓶中，在55~95°C溫度下反應(yīng)2~4h ;
[0013]c.將燒瓶中的反應(yīng)物降溫至40°C或40°C以下，加入成鹽劑中和5~20min ；
[0014]d.將去離子水加入燒瓶,在攪拌速度400~1200r/min的條件下,強力攪拌10~40min，得到滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑乳液。
[0015]作為優(yōu)選，所述步驟b中，還加入有機溶劑以降低反應(yīng)物的粘度，其中所述有機溶劑為丙酮、丁酮、甲苯、甲乙酮、中的任意一種或幾種的混合物。
[0016]作為優(yōu)選，所述步驟d中，加入去離子水直至所得滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑乳液的固含量為16-50wt%。
[0017]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑中，其中有機磷阻燃改性多元醇兩端含有活潑性氫的羥基，可以部分取代多元醇與異氰酸酯反應(yīng)生成氨基甲酸酯，在該聚氨酯中大分子鏈中引入有機磷阻燃中間體，形成了環(huán)保、無鹵、低毒阻燃大分子，將本發(fā)明所述滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑乳液與滌綸織物結(jié)合良好，應(yīng)用于滌綸織物上，對滌綸織物的服用性能影響較小，應(yīng)用涂層劑后的滌綸織物具有較高的阻燃性能，高溫下無鹵素釋放，無毒，低煙。
[0018]本發(fā)明的特征及優(yōu)點將通過實施例進行詳細說明。
【【具體實施方式】】
[0019]以下通過具體實施例來進一步說明本發(fā)明，但實施例僅用于說明，并不能限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)了解，在閱讀 本發(fā)明講述內(nèi)容后，本領(lǐng)域技術(shù)人員課對本發(fā)明做各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所先限定要求。
[0020]實施例1
[0021]在氮氣保護氛圍、攪拌條件下，將所述2.54g羥值為346mgK0H/g的有機磷阻燃多元醇、7.57g羥值為112mgK0H/g的聚醚多元醇N210、7.21g異佛爾酮二異氰酸酯IPDI置于燒瓶中，在70°C溫度下，攪拌反應(yīng)1.5h。
[0022]所述的羥值為346mgK0H/g的有機磷阻燃多元醇的結(jié)構(gòu)式為:
[0023]
【權(quán)利要求】
1.滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑，其特征在于:包括以下組分且各組分質(zhì)量百分比為:二異氰酸酯:16?50wt%，非阻燃多元醇:10?40wt%，有機磷阻燃多元醇:5?30wt%,親水性擴鏈劑:1?9wt%,成鹽劑:1?5wt%0
2.如權(quán)利要求1所述的滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑，其特征在于:所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯TD1、六亞甲基二異氰酸酯HD1、異佛爾酮二異氰酸酯IPD1、二烷基甲烷二異氰酸酯MDI中任一種或任意幾種的混合物。
3.如權(quán)利要求1所述的滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑，其特征在于:所述非阻燃多元醇為聚酯多元醇或者聚醚多元醇的任意一種或幾種的混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑，其特征在于:所述親水性擴鏈劑為含羥基的擴鏈劑、含磺酸鹽的擴鏈劑、陽離子型擴鏈劑中的任一種或者任意幾種的混合物。
5.如權(quán)利要求1所述的滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑，其特征在于:所述成鹽劑為三乙胺、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氨水中的任一種或者任意幾種的混合物。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑，其特征在于:各組分質(zhì)量百分比為:二異氰酸酯:41wt%，非阻燃多元醇:27wt%，有機磷阻燃多元醇:22wt%,親水性擴鏈劑:7wt%,成鹽劑:3wt%。
7.滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑的制備方法，其特征在于:依次包括以下步驟: a.在氮氣保護、攪拌條件下，將有機磷阻燃多元醇、非阻燃多元醇、二異氰酸酯置于燒瓶中，在55?95°C溫度下，攪拌反應(yīng)0.5?2h得到預聚物； b.將步驟a得到的預聚物降溫至40°C或40°C以下，把所述擴鏈劑加入燒瓶中，在55?95°C溫度下反應(yīng)2?4h ； c.將燒瓶中的反應(yīng)物降溫至40°C或40°C以下，加入成鹽劑中和5?20min； d.將去離子水加入燒瓶，在攪拌速度400?1200r/min的條件下，強力攪拌10?40min，得到滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑乳液。
8.如權(quán)利要求7所述的滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑的制備方法，其特征在于:所述步驟b中，還加入有機溶劑以降低反應(yīng)物的粘度，其中所述有機溶劑為丙酮、丁酮、甲苯、甲乙酮、中的任意一種或幾種的混合物。
9.如權(quán)利要求7或8所述的滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑的制備方法，其特征在于:所述步驟d中，加入去離子水直至所得滌綸用有機磷阻燃改性水性聚氨酯涂層劑乳液的固含量為16-50wt%。
【文檔編號】C08G18/66GK103590254SQ201310483536
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】胡毅, 張聲誠, 丁云法, 尹東旭 申請人:浙江三志紡織有限公司