專利名稱：環(huán)保無鹵反應(yīng)型軟硬段共改性阻燃水性聚氨酯織物涂層劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是環(huán)保無鹵反應(yīng)型軟硬段共改性阻燃水性聚氨酯織物涂層劑及其制備方法，屬于輕工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水性聚氨酯主要應(yīng)用于織物、皮革、建筑材料等等，這些材料都為易燃材料，一般均要求進(jìn)行阻燃處理。水性聚氨酯以水為介質(zhì)，具有無毒、環(huán)保、施工條件好、生產(chǎn)與應(yīng)用安全、成本低的優(yōu)點(diǎn)，有利于有色涂層產(chǎn)品的生產(chǎn)，涂層親水性好。中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?200510122057. 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，使所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。專利申請(qǐng)?zhí)枮?004100251M.2的專利，采用結(jié)構(gòu)中同時(shí)含有磷、氯、溴原子的多元醇為阻燃成分，將其合成到水性聚氨酯中，制成封閉型的阻燃水性聚氨酯。專利號(hào)為200510030113. 7 的專利，采用磷銻氯三元磷酸酯類聚醚二元醇，或磷酸酯類聚醚二元醇與二溴新戊二醇的混合物，或磷酸酯類聚醚二元醇與氯代聚醚多元醇的混合物為阻燃成分，制成反應(yīng)型阻燃水性聚氨酯。這些專利所用的阻燃成分均為鹵素或含有鹵素，在燃燒時(shí)生成較多的煙、腐蝕性氣體和有毒氣體，會(huì)對(duì)環(huán)境和人體造成危害，達(dá)不到無鹵的環(huán)保要求。隨著環(huán)保要求越來越高，阻燃劑的無鹵化顯示出越來越重要的地位。因此開發(fā)環(huán)保無鹵阻燃水性聚氨酯是有關(guān)行業(yè)所十分期望的。專利申請(qǐng)?zhí)枮?00810172238.7的專利，采用有機(jī)磷多元醇和羥基型二氮己環(huán)混合物制備無鹵反應(yīng)型磷一氮協(xié)效阻燃水性聚氨酯；專利申請(qǐng)?zhí)枮?200810172239. 1的專利，采用有機(jī)磷多元醇和有機(jī)硅多元醇混合物制備反應(yīng)型阻燃水性聚氨酯，具有無鹵環(huán)保的特點(diǎn)。專利申請(qǐng)?zhí)枮?00810204199. 4的專利，采用水性聚氨酯分散液與含磷含氮的阻燃劑以復(fù)配的方式制備出阻燃涂層漿涂覆在滌綸織物上達(dá)到阻燃效果。 專利申請(qǐng)?zhí)枮?00810204199. 4的專利雖然其燃燒性能達(dá)到國家Bl級(jí)，但它的阻燃劑是與水性聚氨酯分散液以復(fù)配的方式涂覆在滌綸織物上的，具有不耐水洗，阻燃劑用量大、易遷移的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中制備阻燃水性聚氨酯需加入鹵素阻燃，而伴隨有毒氣體，發(fā)煙量大的問題，提供環(huán)保無商反應(yīng)型軟硬段共改性阻燃水性聚氨酯織物涂層劑及其制備方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的環(huán)保無鹵反應(yīng)型軟硬段共改性阻燃水性聚氨酯織物涂層劑，以聚氨酯織物涂層劑的總質(zhì)量計(jì)，各組分的質(zhì)量百分比為10%~50% 5%~55% 2%~30% 2%~30% 1%~8%
二異氰酸酯非阻燃多元醇反應(yīng)型有機(jī)磷阻燃多元醇反應(yīng)型磷一氮系阻燃多元醇親水?dāng)U鏈劑
中和劑1%~6%。所述的二異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸HDI、2，6_ 二異氰酸酯己酸甲酯LDI、異佛爾酮二異氰酸酯IPDI、甲苯二異氰酸酯TDI、二苯基甲烷二異氰酸酯MDI、苯二甲撐二異氰酸酯、萘-I，5- 二異氰酸酯NDI、4，4，-亞甲基-二環(huán)己基二異氰酸酯H12MDI、1，12-十二烷基二異氰酸酯C12DDI中的任意一種或幾種的混合物；所述的非阻燃多元醇為聚酯二元醇、聚醚多元醇、聚丁烯二醇、聚丁二烯二醇、聚碳酸酯二醇、丙烯酸酯多元醇、聚己內(nèi)酯二醇、聚四氫呋喃醚二醇中的任意一種或幾種的混合物；所述的反應(yīng)型有機(jī)磷阻燃多元醇的結(jié)構(gòu)式如式(1)所示
權(quán)利要求
1.環(huán)保無鹵反應(yīng)型軟硬段共改性阻燃水性聚氨酯織物涂層劑，其特征在于織物涂層劑的總質(zhì)量計(jì)，各組分的質(zhì)量百分比為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保無鹵反應(yīng)型軟硬段共改性阻燃水性聚氨酯織物涂層劑， 其特征在于二異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸HDI、2，6-二異氰酸酯己酸甲酯LDI、異佛爾酮二異氰酸酯IPDI、甲苯二異氰酸酯TDI、二苯基甲烷二異氰酸酯MDI、苯二甲撐二異氰酸酯XDI、萘-1，5- 二異氰酸酯NDI、4，4’ -亞甲基-二環(huán)己基二異氰酸酯H12MDI、1，12-十二烷基二異氰酸酯C12DDI中的任意一種或幾種的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保無鹵反應(yīng)型軟硬段共改性阻燃水性聚氨酯織物涂層劑， 其特征在于非阻燃多元醇為聚酯二元醇、聚醚多元醇、聚丁烯二醇、聚丁二烯二醇、聚碳酸酯二醇、丙烯酸酯多元醇、聚己內(nèi)酯二醇、聚四氫呋喃醚二醇中的任意一種或幾種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保無鹵反應(yīng)型軟硬段共改性阻燃水性聚氨酯織物涂層劑， 其特征在于反應(yīng)型有機(jī)磷阻燃多元醇的結(jié)構(gòu)式如式(1)所示
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保無鹵反應(yīng)型軟硬段公改性阻燃水性聚氨脂織物涂層劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保無鹵反應(yīng)型軟硬段共改性阻燃水性聚氨酯織物涂層劑， 其特征在于親水?dāng)U鏈劑為含羧基結(jié)構(gòu)的二元醇、含磺酸基結(jié)構(gòu)的二元醇中的任意一種或幾種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保無鹵反應(yīng)型軟硬段共改性阻燃水性聚氨酯織物涂層劑， 其特征在于中和劑為三正丁胺、三乙胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的任意一種或幾種的混合物。
8.環(huán)保無鹵反應(yīng)型軟硬段共改性阻燃水性聚氨酯織物涂層劑的制備方法，其特征在于具體步驟為1)在N2保護(hù)、攪拌下，于60 95°C時(shí)將二異氰酸酯、非阻燃多元醇、反應(yīng)型有機(jī)磷阻燃多元醇、反應(yīng)型磷-氮系阻燃多元醇和親水?dāng)U鏈劑加入到反應(yīng)釜中反應(yīng)2 證，得到預(yù)聚物；2)將步驟1)中得到的預(yù)聚物降溫到50°C或50°C以下，然后用溶劑調(diào)節(jié)體系粘度，然后將預(yù)聚物加入到含有中和劑的水溶液中，在乳化設(shè)備中進(jìn)行乳化中和:3min以上，再旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑即得目標(biāo)產(chǎn)物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的環(huán)保無鹵反應(yīng)型軟硬段共改性阻燃水性聚氨酯織物涂層劑的制備方法，其特征在于步驟幻中所述的溶劑為丙酮、丁酮、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、四氫呋喃中的任意一種或幾種的混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的環(huán)保無鹵反應(yīng)型軟硬段共改性阻燃水性聚氨酯織物涂層劑的制備方法，其特征在于步驟中所述的中和劑的水溶液的濃度為2% 10%。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是環(huán)保無鹵反應(yīng)型軟硬段共改性阻燃水性聚氨酯織物涂層劑及其制備方法，屬于輕工技術(shù)領(lǐng)域。在N2保護(hù)、攪拌下，將二異氰酸酯、非阻燃多元醇、反應(yīng)型有機(jī)磷阻燃多元醇、反應(yīng)型磷-氮系阻燃多元醇和親水?dāng)U鏈劑加入到反應(yīng)釜中反應(yīng)，得到預(yù)聚物，并降溫然后用溶劑調(diào)節(jié)體系粘度，然后將預(yù)聚物加入到含有中和劑的水溶液中，中和，除去溶劑即得目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明合成出本質(zhì)阻燃的水性聚氨酯織物涂層劑，具有環(huán)保、無毒、低煙、磷-氮協(xié)效阻燃，且阻燃效果顯著；采用該涂層劑對(duì)織物進(jìn)行后整理后，涂層透明，織物色變小，不粘手，不影響織物手感，耐皂洗，同時(shí)可通過GB/T5455-1997紡織品燃燒性能試驗(yàn)垂直法中的B1級(jí)。
文檔編號(hào)D06M15/579GK102226314SQ20111011006
公開日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者夏敏, 李曉萌, 李 杰, 李芬, 羅運(yùn)軍, 葛震 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)