一种磷氮体系阻燃剂及准备方法、应用与流程

本发明属于阻燃剂制备，具体涉及一种磷氮体系阻燃剂及准备方法、应用。

背景技术：

1、含溴/锑体系的阻燃剂，虽然阻燃效率比较高，但是这种阻燃剂有三大缺陷：第一、溴锑阻燃剂里面重金属含量较高，环保性较差；第二、发生火灾时溴锑体系阻燃剂发烟量非常大，会危及人员安全；第三、溴/锑原料价格高，导致阻燃加工成本较高。

2、聚磷酸铵（app）、三聚氰胺氰尿酸盐（mca）、三聚氰胺聚磷酸盐（mpp）等组成的磷氮系阻燃剂是一类环境友好型无卤阻燃剂，被广泛应用于塑料、橡胶、纺织品等领域。现在市场上销售的磷氮系阻燃剂大多阻燃效率不高，或者耐水浸泡性比较差（阻燃沙发布最重要的阻燃标准英标bs5852阻燃，需要浸泡后再测试）。这就导致磷氮体系阻燃剂需要涂更多的增重才能通过阻燃，从而导致涂层后的面布手感发硬。

3、蒙脱土作为一种层状无机纳米填料，添加蒙脱土可大幅增效磷氮阻燃体系的阻燃效果，然而，直接在聚磷酸铵为主要成分的磷氮阻燃体系中添加蒙脱土时，由于蒙脱土为层状无机盐结构而难以与其它组分有效混合、分散，在添加量较少时难以起到良好的增效作用。

技术实现思路

1、为解决背景技术提出的问题，本发明提供一种磷氮体系阻燃剂及准备方法、应用。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明提供一种磷氮体系阻燃剂，包括：

4、聚磷酸铵、纳米氧化锆修饰蒙脱土、丙烯酸乳液和助剂；

5、或聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐、纳米氧化锆修饰蒙脱土、丙烯酸乳液和助剂；

6、或聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、纳米氧化锆修饰蒙脱土、丙烯酸乳液和助剂；

7、或聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、纳米氧化锆修饰蒙脱土、丙烯酸乳液和助剂；

8、所述纳米氧化锆修饰蒙脱土，由有机锆盐与无机铵盐在水溶液中于蒙脱土表面原位生成纳米氧化锆修饰层制得。

9、基于以上所述磷氮体系阻燃剂，包括以下重量份的原料：

10、固含量48-50%的丙烯酸乳液750-850份，聚磷酸铵7-9份，三聚氰胺氰尿酸盐9-11份，三聚氰胺聚磷酸盐4-6份，纳米氧化锆修饰蒙脱土9-11份，增稠剂0.5-1.5份，分散剂0.4-1.2份，柔软剂2.0-3.5份，润湿剂1.2-2.5份。

11、基于以上所述磷氮体系阻燃剂，所述有机锆盐为柠檬酸锆或丙酸锆。

12、基于以上所述磷氮体系阻燃剂，所述无机铵盐为碳酸铵或硫酸铵。

13、本发明还提供一种所述磷氮体系阻燃剂的准备方法，包括：将蒙脱土加入有机锆盐水溶液后，加入无机铵盐水溶液反应，过滤干燥得到纳米氧化锆修饰蒙脱土。

14、进一步的，基于以上所述准备方法，有机锆盐水溶液中有机锆盐的质量浓度为30-80g/l，无机铵盐水溶液中无机铵盐的质量浓度为20%-30%，蒙脱土的添加量为100-200g。

15、进一步的，基于以上所述准备方法，反应条件为60-90℃下保温4-12h。

16、进一步的，基于以上所述准备方法，将蒙脱土分批次加入有机锆盐水溶液。

17、本发明还提供一种所述磷氮体系阻燃剂在阻燃整理织物中的应用。

18、具体地，将所述磷氮体系阻燃剂涂层于织物表面，经焙烘后得到阻燃整理织物。

19、有益效果

20、本发明利用纳米氧化锆修饰蒙脱土，修饰层使得蒙脱土在磷氮阻燃体系中分散均匀，并且修饰层的疏水特性提升了阻燃涂层的耐水浸泡性能，纳米氧化锆与蒙脱土形成复合层状结构，在燃烧过程中能够增强炭层的致密性和耐烧穿能力，提高了阻燃效率。

21、本发明在制备过程中，采用有机锆盐和无机铵盐，在水溶液中反应后会在蒙脱土表面原位生成无机氧化物纳米氧化锆，且不含溴、锑，体系更环保。

22、利用本发明提供的磷氮体系阻燃剂，采用涂层与焙烘，不需要高温熔融加工，适合传统的纺织品整理加工工艺，利于扩大生产，也适合柔性基材的阻燃处理。

1.一种磷氮体系阻燃剂，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述磷氮体系阻燃剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：

3.根据权利要求1所述磷氮体系阻燃剂，其特征在于，所述有机锆盐为柠檬酸锆或丙酸锆。

4.根据权利要求1所述磷氮体系阻燃剂，其特征在于，所述无机铵盐为碳酸铵或硫酸铵。

5.一种如权利要求1所述磷氮体系阻燃剂的准备方法，其特征在于，包括：将蒙脱土加入有机锆盐水溶液后，加入无机铵盐水溶液反应，过滤干燥得到纳米氧化锆修饰蒙脱土。

6.根据权利要求5所述准备方法，其特征在于，有机锆盐水溶液中有机锆盐的质量浓度为30-80g/l，无机铵盐水溶液中无机铵盐的质量浓度为20%-30%，蒙脱土的添加量为100-200g。

7.根据权利要求5所述准备方法，其特征在于，反应条件为60-90℃下保温4-12h。

8.根据权利要求5所述准备方法，其特征在于，将蒙脱土分批次加入有机锆盐水溶液。

9.一种如权利要求1所述磷氮体系阻燃剂在阻燃整理织物中的应用。

10.根据权利要求9所述应用，其特征在于，将所述磷氮体系阻燃剂涂层于织物表面，经焙烘后得到阻燃整理织物。