植酸铵阻燃剂的合成及性能
2022-09-13李朝晖徐爱玲
印染助剂订阅2022年8期
关键词：植酸阻燃性阻燃剂
李朝晖，徐爱玲
（1.江苏工程职业技术学院，江苏先进纺织工程技术中心，江苏南通226007；2.南通大学，江苏南通226019）
植酸又称肌醇六磷酸，是从植物种子中提取出来的一种有机磷酸类化合物，含磷量高达28%，呈淡黄色浆状液体，而且易溶于水和乙醇，在高温下容易发生分解，低浓度的植酸溶液能够在120℃以下保持稳定。植酸是一种强酸，化学式为C6H18O24P6，相对分子质量为660.04，呈肌醇正六磷酸酯的六元环结构，因此具有较强的螯合能力［4-5］。植酸可以作为螯合剂、抗氧化剂、保鲜剂、水的软化剂、发酵促进剂、金属防腐蚀剂等，被广泛应用于食品、医药、油漆涂料、日用化工、金属加工、纺织工业、塑料工业以及高分子工业等行业领域［6-8］。
植酸的酸性很强，如果直接用于织物的整理，对织物的损伤太大。本实验采用植酸与尿素反应，降低其酸性，生成磷-氮型阻燃剂植酸铵，通过调节反应物物质的量比、反应时间以及反应温度优化阻燃剂的合成工艺，并对阻燃剂的性能进行测试。
1实验
1.1材料与仪器
材料：50%植酸水溶液、双氰胺（分析纯，上海笛柏生物科技有限公司），尿素（分析纯，西陇化工股份有限公司），鱼粉蛋白胨、琼脂粉、牛肉浸膏（生物试剂，上海润捷化学试剂有限公司），无水乙醇（分析纯，上海振兴化工一厂）。
仪器：EL303型电子天平［梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司］，PHS-3C精密pH计（上海仪电科学仪器股份有限公司），SXJQ-1型数显直流无极调速搅拌器（郑州长城科工贸有限公司），NICOLETIS10型傅里叶红外光谱仪（上海力晶科学仪器有限公司），TG209F1型热重分析仪（德国NETZSCH公司），SHP-160智能生化培养箱（上海三发科学仪器有限公司），YG065H/PC电子织物强力仪（莱州市电子仪器有限公司），YGYROWAH4/5水洗/干洗色牢度试验机（英国JamesHHeal公司），G815D-Ⅰ织物阻燃性能测试仪、WSB-3A型d/o智能数字白度仪（温州市大荣纺织仪器有限公司），SW-CJ-1D型单人净化工作台（上海苏净实业有限公司），PB1横式轧染机、R-3自动定形烘干机（厦门瑞比精密机械有限公司），SHZ-82AB冷冻气浴恒温振荡器（常州润华电器有限公司）。
1.2植酸铵阻燃剂的合成
在反应釜中依次加入一定量的尿素和植酸水溶液，在搅拌下加热至一定温度，冷凝回流反应一段时间，得到黄色透明黏稠状液体，以此作为半成品，用无水乙醇提纯，冷冻干燥24h，得到白色固体，即植酸铵阻燃剂，反应式如下［9］：
1.3织物的阻燃整理
工艺配方：阻燃剂300g/L，双氰胺50g/L，pH6。
工艺流程：配制整理液→浸轧（带液率100%）→预烘（80℃，3min）→焙烘（170℃，5min）→水洗→烘干→性能测试。
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3结论
（1）以植酸和尿素为原料，合成了一种环保型植酸铵阻燃剂。阻燃剂较优的合成工艺为：n（植酸）∶n（尿素）=1∶10，反应时间2h，反应温度100℃，阻燃剂的粗产率为82.06%。
（2）采用不同的工艺整理，阻燃效果相差较大；不同的纤维素纤维在相同的整理条件下具有不同的阻燃效果，莱赛尔纤维效果较好，棉纤维次之，莫代尔纤维最差。
（3）植酸铵阻燃整理的莱赛尔纤维织物具有较好的耐水洗性能及抗菌性能。
