[一、背景]

本發明涉及阻燃劑的技術領域，特別涉及含磷酸鋯的阻燃劑的技術領域。

紡織、皮革等行業中，為保證阻燃效果，及材料品質，過去常使用鹵系阻燃劑。但鹵系阻燃劑燃燒時會釋放出大量有毒有害氣體，對人體和環境的危害較大。

因此近年來，使用無鹵阻燃劑替代含鹵素的阻燃劑一直是研究的熱點，其中磷系阻燃是應用潛力最好的一種環境友好型無鹵阻燃劑，其阻燃時的膨脹性能有效降低有毒有害氣體的發散。

但常規磷系阻燃劑與防治纖維、皮革等生物材料相容性較差，直接加入后能以與體系維持穩定的相結構，經改性后加入的磷系阻燃劑通常又會對生物材料的其它性能造成不良影響。

[二、發明內容]

本發明的目的在于提出一種能與生物材料及其添加劑穩定相容，且能夠提高材料耐洗性，不損傷材料力學性能的磷酸鋯阻燃劑組合物及其制備方法。

本發明的技術方案如下:

一種磷酸鋯阻燃劑組合物的制備方法，其包括以下步驟:

(1)將次磷酸、磷酸、2-(甲氨基)-乙醇混合，在80~120°C下加熱，其后加入甲醇，合成N，N-2(2-羥乙基-甲氨基)次磷酸，即次磷酸化合物;

(2)將多聚磷酸與2-(甲氨基)-乙醇混合，其后加入碳酸氫鉀，在40~60°C下加熱反應，得到磷酸酯化合物;

(3)將所述次磷酸化合物與所述磷酸酯化合物混合后加入三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)及去離子水，于120~150°C下反應;分離，得到第一阻燃劑;

(4)將第一阻燃劑與磷酸鋯混合后，即得到所述磷酸鋯阻燃劑組合物。

優選的是:所述步驟(1)中所述次磷酸、磷酸、2-(甲氨基)-乙醇、甲醇的質量比為1~1.2:1:1~1.5:1~2。

另外優選的是:所述步驟(2)中所述多聚磷酸、2-(甲氨基)-乙醇、碳酸氫鉀的摩爾比為0.6~1:1:0.05~0.1。

另外優選的是:所述步驟(3)中所述次磷酸化合物、磷酸酯化合物混合、三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)的質量比為1~1.2:1~2:0.6~0.8。

另外優選的是:所述步驟(4)中所述第一阻燃劑與磷酸鋯的質量比為3~4.5:1。

另外優選的是:所述步驟(3)中所述分離包括抽濾、洗滌、重結晶的過程。

另外優選的是:所述步驟(1)中加熱的時間為30~60min。

另外優選的是:所述步驟(2)中加熱的時間為60~80min。

另外優選的是:所述步驟(3)中加熱的時間30~100min。

[三、具體實施方式]

以下通過實施例對本發明作進一步的詳細說明，但不應將此理解為本發明的范圍僅限于以下的實例。在不脫離本發明上述方法思想的情況下,根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或變更 ,均應包含在本發明的范圍內。

實施例1

一種磷酸鋯阻燃劑組合物的制備方法，其包括以下步驟:

(1)將次磷酸、磷酸、2-(甲氨基)-乙醇混合，在80°C下加熱60min，其后加入甲醇，合成N，N-2(2-羥乙基-甲氨基)次磷酸，即次磷酸化合物，其中次磷酸、磷酸、2-(甲氨基)-乙醇、甲醇的質量比為1:1:1:1;

(2)將多聚磷酸與2- (甲氨基)-乙醇混合，其后加入碳酸氫鉀，在40°C下加熱反應80min，得到磷酸酯化合物，其中多聚磷酸、2 -(甲氨基)-乙醇、碳酸氫鉀的摩爾比為0.6:1:0.05;

(3)將所述次磷酸化合物與所述磷酸酯化合物混合后加入三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)及去離子水，于120°C下反應100min，其后濾、洗滌、重結晶，得到第一阻燃劑，其中次磷酸化合物、磷酸酯化合物混合、三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)的質量比為1:1:0.6;

(4)將第一阻燃劑與磷酸鋯混合后，其中第一阻燃劑與磷酸鋯的質量比為3:1，即得到所述磷酸鋯阻燃劑組合物。

實施例2

一種磷酸鋯阻燃劑組合物的制備方法，其包括以下步驟:

(1)將次磷酸、磷酸、2-(甲氨基)-乙醇混合，在120°C下加熱30min，其后加入甲醇，合成N，N-2(2-羥乙基-甲氨基)次磷酸，即次磷酸化合物，其中次磷酸、磷酸、2-(甲氨基)-乙醇、甲醇的質量比為1.2:1: 1.5: 2;

(2)將多聚磷酸與2-(甲氨基)-乙醇混合，其后加入碳酸氫鉀，在60°C下加熱反應60min，得到磷酸酯化合物，其中多聚磷酸、2-(甲氨基)-乙醇、碳酸氫鉀的摩爾比為1:1:0.1;

(3)將所述次磷酸化合物與所述磷酸酯化合物混合后加入三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)及去離子水，于150°C下反應30min，其后濾、洗滌、重結晶，得到第一阻燃劑，其中次磷酸化合物、磷酸酯化合物混合、三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)的質量比為1.2: 2: 0.8;

(4)將第一阻燃劑與磷酸鋯混合后，其中第一阻燃劑與磷酸鋯的質量比為4.5:1，即得到所述磷酸鋯阻燃劑組合物。

實施例3

一種磷酸鋯阻燃劑組合物的制備方法，其包括以下步驟:

(1)將次磷酸、磷酸、2-(甲氨基)-乙醇混合，在100°C下加熱40min，其后加入甲醇，合成N，N-2(2-羥乙基-甲氨基)次磷酸，即次磷酸化合物，其中次磷酸、磷酸、2-(甲氨基)-乙醇、甲醇的質量比為1.2:1: 1.5: 2;

(2)將多聚磷酸與2-(甲氨基)-乙醇混合，其后加入碳酸氫鉀，在50°C下加熱反應70min，得到磷酸酯化合物，其中多聚磷酸、2 -(甲氨基)-乙醇、碳酸氫鉀的摩爾比為0.8:1:0.08;

(3)將所述次磷酸化合物與所述磷酸酯化合物混合后加入三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)及去離子水，于140°C下反應70min，其后濾、洗滌、重結晶，得到第一阻燃劑，其中次磷酸化合物、磷酸酯化合物混合、三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)的質量比為1: 2:0.7;

(4)將第一阻燃劑與磷酸鋯混合后，其中第一阻燃劑與磷酸鋯的質量比為4:1，即得到所述磷酸鋯阻燃劑組合物。

[四、結論]

本發明的阻燃劑組合物為無鹵阻燃劑，具有環境友好性，阻燃時能有效隔離生物材料及其添加劑產生的有毒害氣體，阻燃效果良好，同時能與紡織纖維、皮革等材料及其添加劑形成穩定的相結構，使材料性能穩定、均一，本發明的阻燃劑組合物能顯著提高材料的耐洗性，同時不會損害材料的其它力學性能。