棉用有机磷阻燃剂研究进展

１２ 年，Ｇ ｙ ｌ ｓａ 首次发现某些胺盐（ ８０ ａ－ ｕ ｓｃ 如硫酸胺，磷酸胺等） 及这些胺盐与硼
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砂的混合物可用来阻燃纤维织物，开辟了阻燃剂的研究先河。阻燃剂的研究至今已 有１０ ８ 多年的历史， 随着对阻燃剂和阻燃技术研究的不断发展， 阻燃剂工业也应运而
生 ，它 是一种 随着 工业化 发展而产生 的一种 新生 的工 业体 系 。 适合 于纤 维素 的非耐久性 阻燃 剂是水溶 性 的无 机酸 、碱 、盐 ，易 被水 、雨 、汗
水溶解并带走 ，故用该种阻燃剂阻燃的纤维素纤维及织物要避免这些因素的存在。
无机酸 如 ：硼 酸 、磷 酸 ：无机盐如 ：硼 酸盐 、氯化 锌 ：以 及碱 如 ：氢氧 化钠 、碳酸 钾 等 。 由于这些 酸碱 都含 有腐蚀性 ，故在 使用上 都受 到 了限制 。因 此盐 类得 以大量 应 ． ，包 括 ：磷酸 铵 、磷酸 二铵 、磷酸脲 、氨 基磺 酸铵 。这 些盐 在 受热 时 分解为 Ｉ ＝ ｝ ｊ ’ 氨气 、磷酸 ，在 较 高韵 温度 ＿磷 酸失水形成 聚磷 酸 ，进 一 步脱水 则 生成偏 焦 磷酸 ， 卜 这是 一 种粘态 物质可 作为物 理隔热屏障 、脱 水成 炭催化 剂 。 例如 磷酸 和磷酸 氢二铵在 高温 焙烘时 ，可使 纤维 素磷酰 化 ，而 赋予其较 高 的磷 含量 ，得 Ｎ＇－ ｔ ＂ 耐久性 的 阻燃 整理效果 。当温度 在 １０ 以下 时，形 成纤 维素 磷酸铵 ７℃ 酯，而 高 于 １０ 时，则转 变为纤维素磷 酰胺 ，磷酰 化反 应主要 发 生在 纤维 素葡萄 ７℃ 糖剩 基 的 ６ 碳 的伯醇基 上 ，并可在 纤维素火 分子链 间形 成交联 ，反应式 如 下所 示， 位
１ ０￣ １ ０Ｃ． ０ ３ ７ ＂ － Ｈ２
＞ １ ０ ２ ・ Ｈ２ １。 ７ ２ ０
Ｏ
Ｃ ｌ Ｏ ＋ （ ４２ Ｐ ４ ｅｌ Ｈ － ＮＨ ） Ｏ Ｈ
． ＼
Ｈ ４
ＯＮＨ４
９ —－ Ｈ — Ｎ４ Ｐ
Ｃｅｌ ｌ ＮＨ ４
当刚磷 酸． 尿素 处理 时 ，形成 纤维素磷酸 尿酯 ：
锆 、钼等 金属 化 合物 也可作 为阻燃 剂 。但 在 实际应 用中 ，阻燃 剂主 要是 以 卤素和磷
为中心阻燃元素的化合物。含 卤阻燃剂尽管阻燃效果较好 ，但 由于在使用和燃烧过 程中的二次污染问题，而逐渐被无卤阻燃剂所替代… 。磷系阻燃剂是一种阻燃性能 良好的阻燃剂，在全球 阻燃剂非卤化趋势的驱使下，国内对此进行了火量的研究，
剂包括非溶性的盐，如：磷酸或硼酸锡、锌、铝，或锡酸盐、钨酸盐、铝酸盐等，
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以及包括那些含有高分子量聚磷酸粒子的盐类。它们常常利用双浴工艺而得以很好
的利用，也就是先把需阻燃的材料浸入含有可溶性阻燃剂的浴槽中。然后把其转入 另一含有沉淀剂的浴槽中。
增强阻燃能力，减少纤维素的降解。但不耐硬水和碱洗涤 ，这是由于钙镁离子交换 铵离子，而使阻燃作用消失。以铵盐或酸进行后处理 ，可恢复阻燃 能力。 １３半耐久性阻燃剂 ． 与非耐久性阻燃剂不同，半耐久性阻燃剂可经受 ２ ０次左右的水洗，并且非常 适合于阻燃那些不需要经常洗涤的材料，如：坐垫 、家具套、地毯等等。该类阻燃
耐 水洗 ，可 用 于一 些少洗 或不 洗的织 物 。半耐 久性阻燃整 理的 产 品能经 受有 限次 的
水洗，一般为 ｌ ５次的温和洗涤 ，但不耐高温皂洗，可用于窗帘布等室内装饰用 ～ｌ 品的整理 ，磷酰化纤维素以及经不溶性的金属盐类阻பைடு நூலகம்剂整理的织物具有半耐久性
阻燃效果。耐久性阻燃剂是那些能经受 ５ ０次以上洗涤的阻燃剂， 几乎所有该类阻燃
剂都基于磷 、卤化合物 ，有机磷化合物通常以化学方式与纤维素结合或在纤维素基
体 内聚合。已商业化的如 Ｎ 羟甲基 （ 一 二甲基磷酰） 丙酰胺 （ Ｐｒ ｖ ｔｘ Ｐ ，及四一 即 ｙ ｏａ ｅ ） Ｃ 羟 甲基磷酸盐类，如：四一 甲基磷酰氯 （ Ｉ ） 羟 １ Ｐ 等。 １ｃ １２非耐久性阻燃剂 ．
Ｏ ＣｅｌＯＨ ＋ Ｈ３ ｌ － ＰＯ４ Ｈ２ ｃ、 Ｎ ＮＨ
／
盐
１０ １０ ３ ～ ７ ℃
Ｏ ｌ ｌ ｌ ｌ
Ｈ２ Ｎ
２
Ｃｌ — 一 Ｈ ｅＯ ｆ Ｏ ・ Ｉ 『 －
ＯＨ
Ｈ２ Ｎ
＝ ｏ
在 高温下 尿素 既是磷酰化试 剂 ，又是纤 维素 的溶胀 剂 ，促进纤 维 素的磷 酰化 ， 减少 纤维 素 的降解 。磷酰化 处理采用 轧烘焙工 艺 。增重 为 ９ ％～ １ ％时 ，可产生 很 Ｏ 好 的 阻燃 效果 和抗 发烟燃烧 的能力 ，加入适量 脲醛 树脂 或三 聚氰胺一 甲醛树 脂 ，可
应用 很广 ，近 ｌ年来 磷系 阻燃剂 成为 国内阻燃 剂研 究与开 发的 “ 点 ”， 已开 发３ Ｏ 热 ０ 个 品种 ，但 仍远 远不 能满足 合 成材 料工业 发展 的需求 。 １１棉用 阻燃 剂 的分类 ．
根据阻燃剂对最终适用环境条件的不同及对洗涤性、 化学处理性的抗拒性的不 周，把应用 于纤维素的阻燃剂分为非耐久性 、半耐久性及耐久性三种 。 非耐久性整理又称暂时性整理，整理品虽有 良好的阻燃性能，手感柔软，但不
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棉用有机磷阻燃剂研究进展
何 华玲 李瑞
（ 石家庄市 河北科技大学
【 簧 曩】 ｔ概述 了有机磷阻燃剂 的研究进展 ．
【 美麓词】 ：有机磷 阻燃剂 分类 进展
阻燃剂种类繁多，其化学结构及使用方法也各存不同。常用阻燃荆的阻燃元素 ． 主要是以元素周期表中第Ⅲ主族的硼和铝：第Ｖ主族的氮、磷 、锑等；第Ⅵ主族中 的硫；第Ⅶ主族的氟、氯、溴等为基础的化合物：此外，锌、钡、镁、钛、锡、铁、