【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子化合物，具体涉及一种透气吸湿阻燃聚氨酯纤维及其制备和应用。
技术介绍
1、聚酯材料主要由碳、氢、氧元素组成，且大分子链段不含高度杂环，结晶度高，使得其容易燃烧，阻燃性较差。在燃烧过程中极易熔融滴落产生二次伤害。目前，由于纺织品燃烧二导致的火灾和造成的人员伤忙占比越来越高，因此，针对于密闭环境中使用纺织品的阻燃标准相关法律也越来越严格，所以要大规模的去使用聚酯织物，其阻燃性能的处理变得急迫。
2、另外，在密闭环境下，对于工作人员身着的聚酯织物，其透气性和吸湿性也具有较高的要求。但一般的聚酯纤维面料吸水性和透气性都很差，作为贴身衣物时，穿着舒适感不佳，更不适用于密闭环境下了。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中聚酯纤维存在的吸湿透气性差及易燃等问题，本专利技术提供了一种透气吸湿阻燃聚酯纤维及其制备和应用。
2、一种透气吸湿阻燃聚酯纤维，制备原料包含氨基酸、脂肪族二元醇、磷酰氯苯环衍生物和含锌氧化物。
3、在本专利技术的一些实施方式中，所述氨基酸为l-β-高谷氨酸盐酸盐、d-β-单谷氨酸盐酸盐、3-氨基己二酸、3-((叔丁氧基羰基)氨基)己二酸、3,4-二氨基己二酸中的至少一种。
4、在本专利技术的一些实施方式中，所述脂肪族二元醇所含碳原子数为2-6，具体可以是乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇等。
5、在本专利技术的一些实施方式中，所述磷酰氯苯环衍生物的结构如式i(cas：25097-44-3)或式ii(ca
6、
7、在本专利技术的一些实施方式中，所述含锌氧化物为氧化锌、偏锡酸锌、硼酸锡中的至少一种。
8、在本专利技术的一些实施方式中，所述含锌氧化物的投加质量为所述磷酰氯苯环衍生物质量的1-2倍。
9、在本专利技术的一些实施方式中，以上所述透气吸湿阻燃聚酯纤维的制备方法包含以下步骤：
10、s1：将氨基酸与二元醇按等摩尔比加入高温高压聚合反应釜中，同时加入催化剂后，将反应釜密闭并充入惰性气体置换氧气，保持釜内压力为0.2-0.3mpa，在搅拌的状态下，匀速升温至70-90℃，保压反应1-2h；
11、s2：保压反应结束后，将反应体系匀速升温至150-180℃，并在匀速升温过程中排除多余的水蒸气以保持压力在1.0-2.3mpa，保压反应1-3h；
12、s3：将s2所得产物冷却至室温后溶于三氯甲烷，并导入甲醇，析出沉淀，抽滤；s4：向s3抽滤所得产物中加入磷酰氯苯环衍生物、钯类催化剂以及有机溶剂，加热回流反应3-5h后，将所得混合物冷却至室温，用无水乙醚稀释，过滤浓缩后，进行柱层析纯化；
13、s5：向s4纯化后的体系加入含锌氧化物后，搅拌升温并抽真空，出料纺丝，即得所述透气吸湿阻燃聚酯纤维。
14、在本专利技术的一些实施方式中，制备所述透气吸湿阻燃聚酯纤维时，s1中所述催化剂为有机锡化合物，具体可以为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡等。
15、在本专利技术的一些实施方式中，s4中所述钯类催化剂可以为三(二亚苄基丙酮)二钯、醋酸钯等，添加量为氨基酸与脂肪族二元醇总质量的2-5％。
16、在本专利技术的一些实施方式中，制备所述透气吸湿阻燃聚酯纤维时，s4中所述磷酰氯苯环衍生物的添加量为脂肪族二元醇摩尔量的0.01-0.05倍。
17、在本专利技术的一些实施方式中，制备所述透气吸湿阻燃聚酯纤维时，s4中所述有机溶剂为甲苯、二甲苯中的至少一种。
18、在本专利技术的一些实施方式中，制备所述透气吸湿阻燃聚酯纤维时，s5中升温至200-250℃。
19、在本专利技术中，所述透气吸湿阻燃聚酯纤维的制备原理在于：先以氨基酸和脂肪族二元醇进行反应，然后升温进行前聚合以及后聚合。将所得聚酯分子链与磷酰氯苯环衍生物混合，利用体系中氨基酸聚合单体引入的氨基与磷酰氯苯环衍生物所含氯原子进行亲核取代反应，从而在聚酯分子链上引入磷氧双键和苯环。
20、一方面，磷氧双键和叔丁基的存在，加上侧链存在的苯环与主链中的苯环之间存在π-π堆积作用，能够在增加聚酯纤维亲水性的同时，稳定内部结构，构成微孔，提高纤维的透气性；另一方面，磷氧双键能络合在制备所述聚酯纤维最后一步时加入的含锌氧化物，从而提高所述聚氨酯纤维的阻燃性。
21、本专利技术还提供了以上所述聚酯纤维在织造领域的应用。
22、有益效果：与现有技术相比，本专利技术创造性地在聚酯纤维中引入磷酰氯苯环衍生物，增强了所得聚酯纤维吸湿透气性；含锌氧化物与磷氧双键协同增效，提升了纤维的阻燃性。
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1.一种透气吸湿阻燃聚酯纤维，其特征在于，制备原料包含氨基酸、脂肪族二元醇、磷酰氯苯环衍生物和含锌氧化物。
2.根据权利要求1所述透气吸湿阻燃聚酯纤维，其特征在于，所述氨基酸为L-β-高谷氨酸盐酸盐、D-β-单谷氨酸、3-氨基己二酸、3-((叔丁氧基羰基)氨基)己二酸、3,4-二氨基己二酸中的至少一种。
3.根据权利要求1所述透气吸湿阻燃聚酯纤维，其特征在于，所述脂肪族二元醇所含碳原子数为2-6。
4.根据权利要求1所述透气吸湿阻燃聚酯纤维，其特征在于，所述磷酰氯苯环衍生物的结构如式I或式II所示：
5.根据权利要求1所述透气吸湿阻燃聚酯纤维，其特征在于，所述含锌氧化物为氧化锌、偏锡酸锌、硼酸锌中的至少一种。
6.根据权利要求5所述透气吸湿阻燃聚酯纤维，其特征在于，所述含锌氧化物的投加质量为磷酰氯苯环衍生物质量的1-2倍。
7.权利要求1-6任意一项所述透气吸湿阻燃聚酯纤维的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
8.根据权利要求7所述透气吸湿阻燃聚酯纤维的制备方法，其特征在于，S1中所述催化剂为有
9.根据权利要求7所述透气吸湿阻燃聚酯纤维的制备方法，其特征在于，S4中所述磷酰氯苯环衍生物的添加量为脂肪族二元醇摩尔量的0.01-0.05倍。
10.权利要求1-6任意一项所述透气吸湿阻燃聚酯纤维在织造领域的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种透气吸湿阻燃聚酯纤维，其特征在于，制备原料包含氨基酸、脂肪族二元醇、磷酰氯苯环衍生物和含锌氧化物。
2.根据权利要求1所述透气吸湿阻燃聚酯纤维，其特征在于，所述氨基酸为l-β-高谷氨酸盐酸盐、d-β-单谷氨酸、3-氨基己二酸、3-((叔丁氧基羰基)氨基)己二酸、3,4-二氨基己二酸中的至少一种。
3.根据权利要求1所述透气吸湿阻燃聚酯纤维，其特征在于，所述脂肪族二元醇所含碳原子数为2-6。
4.根据权利要求1所述透气吸湿阻燃聚酯纤维，其特征在于，所述磷酰氯苯环衍生物的结构如式i或式ii所示：
5.根据权利要求1所述透气吸湿阻燃聚酯纤维，其特征在于，所述含锌氧化物...
【专利技术属性】
技术研发人员：柳敦雷，韦开顺，柴森光，刘海军，张正勇，党丹旸，张义成，陆佳颖，
申请(专利权)人：江苏恒科新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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