一种阻燃织物及其制备方法和应用

本发明涉及新材料，具体涉及一种阻燃织物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、阻燃织物是一种具有特殊化学处理的纺织材料，具有抑制火焰传播和减少火灾风险的能力。在众多领域中，如建筑、汽车、航空航天和个人防护等，阻燃织物的需求日益增加。传统的阻燃织物的制备方法为共价键表面修饰，通常要使用化学阻燃剂(如proban阻燃剂)进行后处理，需要氨气气氛辅助反应，处理工艺相对复杂，涉及多个步骤和参数的控制，如氨气浓度、处理时间和温度等，且生产过程中甲醛、氨气等有毒有害气体的释放和化学废液的处理需要特殊的处理，以确保其对环境的影响最小化。

2、专利cn202111485654.4中公开了反应型阻燃剂thpo的生产工艺，实现了高效阻燃剂的制备，但是存在工艺复杂、有害物质伴生、织物适用性一般的问题。

3、因此，提供一种简单高效的，且无需气体参与反应、成本低、适合批量化生产的制备高效阻燃性能的阻燃织物的方法具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中制备阻燃织物的工艺复杂、成本高、且织物适用范围窄、污染重的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种制备阻燃织物的方法，该方法包括：

3、(1)将二乙烯三胺、乙烯基硅烷以及含环氧基硅烷混合以进行第一接触反应，得到二乙烯三胺-硅烷；

4、(2)将所述二乙烯三胺-硅烷于溶剂i中进行第一稀释，调节ph至4-6后得到二乙烯三胺-硅烷溶液，再将织物浸于所述二乙烯三胺-硅烷中进行第一浸泡10-20min，晾干后得到阻燃处理织物i；

5、(3)在85-95℃下，将四羟甲基磷硫酸盐、尿素与水混合以进行第二接触反应，得到预聚合的四羟甲基磷硫酸盐阻燃剂；

6、(4)将所述阻燃处理织物i浸于所述预聚合的四羟甲基磷硫酸盐阻燃剂中进行第二浸泡5-15min，干燥后得到阻燃织物。

7、本发明第二方面提供前述第一方面所述的方法制备得到的阻燃织物。

8、本发明第三方面提供前述第二方面所述的阻燃织物在防火阻燃领域的应用。

9、相比于现有技术，本发明至少具有以下有益效果：

10、(1)本发明通过在织物纤维表面构建二乙烯三胺-硅烷二维功能层，然后将制备的有机氮磷阻燃预聚体在二维功能层表面聚合生长形成致密的四羟甲基磷硫酸盐阻燃功能层协同其他技术特征，实现了织物的阻燃后处理改性；

11、(2)本发明的方法制备的阻燃织物具有显著高阻燃性能，降低燃烧反应速率，能够有效抑制火焰的蔓延；

12、(3)本发明制备的阻燃织物所用二乙烯三胺-硅烷/四羟甲基磷硫酸盐阻燃体系适用于大部分含纤维素织物的浸泡改性，如涤纶/棉混纺织物、全棉织物、羊毛织物、蚕丝织物、麻织物等；

13、(4)本发明的阻燃织物全流程均通过浸渍和浸轧完成，原料涉及二乙烯三胺、硅烷、四羟甲基磷硫酸盐、尿素，均来源广泛、成本低廉，制备工艺全流程相较传统proban等阻燃处理无需气体参与，工艺流程简单、效率高，具有良好的工业化应用前景。

技术特征：

1.一种制备阻燃织物的方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述二乙烯三胺、所述乙烯基硅烷以及所述含环氧基硅烷的用量摩尔比为1：2-2.5：2-2.5；和/或

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述四羟甲基磷硫酸盐、所述尿素与所述水的用量摩尔比为1：2-3：38-40。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述二乙烯三胺-硅烷与所述溶剂i的用量重量比为20-30：100。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在步骤(2)中，使用冰醋酸调节所述二乙烯三胺-硅烷的ph。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述第一接触反应在搅拌的条件下进行，且至少满足：转速为250-320rpm，时间为5-15min，温度为22-28℃；和/或

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(4)中，在将所述预聚合的四羟甲基磷硫酸盐阻燃剂应用于所述第二浸泡之前，先将所述预聚合的四羟甲基磷硫酸盐阻燃剂于溶剂ii中进行第二稀释，得到预聚合的四羟甲基磷硫酸盐阻燃剂溶液，再进行所述第二浸泡，其中，所述二预聚合的四羟甲基磷硫酸盐阻燃剂与所述溶剂ii的用量重量比为20-40：100。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(4)中，所述第二浸泡的温度为70-80℃。

9.权利要求1-8中任意一项所述的方法制备得到的阻燃织物。

10.权利要求9所述的阻燃织物在防火阻燃领域的应用。

技术总结本发明涉及新材料技术领域，公开了一种阻燃织物及其制备方法和应用。该方法包括：(1)将二乙烯三胺、乙烯基硅烷、含环氧基硅烷进行第一接触反应，得到二乙烯三胺‑硅烷；(2)将所述二乙烯三胺‑硅烷于溶剂I中进行第一稀释，调节pH得到二乙烯三胺‑硅烷溶液，将织物浸于所述二乙烯三胺‑硅烷中进行第一浸泡，得到阻燃处理织物I；(3)将四羟甲基磷硫酸盐、尿素与水进行第二接触反应，得到预聚合的四羟甲基磷硫酸盐阻燃剂；(4)将所述阻燃处理织物I浸于所述预聚合的四羟甲基磷硫酸盐阻燃剂中进行第二浸泡，得到阻燃织物。本发明提供的方法制备的阻燃织物阻燃效果优异，方法简单高效，且无需气体参与反应、成本低、适合批量化生产。技术研发人员：贾超,赵健,朱美芳受保护的技术使用者：东华大学技术研发日：技术公布日：2024/5/16