CN102994659B - 含有表面修饰纳米二氧化硅的皮革加脂剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含有表面修饰纳米二氧化硅的皮革加脂剂的制备方法。目前，表面修饰的米二氧化硅引入皮革加脂剂中，制备功能性纳米复合加脂剂的研究鲜见报道。本发明取改性蓖麻油加脂剂常温下搅拌加入表面修饰纳米二氧化硅超声制得含有表面修饰纳米二氧化硅皮革加脂剂。本发明引入改性蓖麻油，相容性好，分散容易，易于结合，是一种环境友好的皮革化学品，其加脂后坯革柔软、丰满，并具有一定耐水耐溶剂性能，机械性能及阻燃性能有较大提高。

Description

含有表面修饰纳米二氧化硅的皮革加脂剂的制备方法
技术领域
    本发明涉及一种皮革加脂剂的制备方法，具体涉及一种含有表面修饰纳米二氧化硅的皮革加脂剂的制备方法。
背景技术
纳米二氧化硅为无定型白色粉末，无毒、无味、无污染，一般表面存在羟基和吸附水，具有粒径小、纯度高、密度低、比表面积大、分散性能好的特点，拥有优越的稳定性、补强性、触变性和优良的光学及机械性能，这些性能对一些传统产品的升级具有重要意义。纳米二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一，广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂增强剂用于涂料、化妆品、橡胶和塑料，近年来在生物和医学等方面也得到了应用。但是纳米二氧化硅表面含有大量的羟基，本身极易团聚成聚集体颗粒；当其作为无机粒子与有机相结合时，相容性差，分散困难，因此要对其进行表面修饰。
蓖麻油是一种价格低廉、环境友好的可再生资源，其产地主要分布在中国、印度和巴西。蓖麻油主要由蓖麻油酸构成，其中蓖麻油酸含量超过89%。蓖麻油是天然甘油酯中唯一带羟基的油脂，其密度和黏度都是植物油中最高的，其被广泛地应用于多个工业领域中。蓖麻油也因其特殊的羟基结构及良好的润滑性能等，在制革行业应用广泛，在皮革加脂剂方面，以其为原料制备的加脂剂如硫酸化、琥珀酸酯磺酸化、磷酸化等改性后的蓖麻油具有非常优异的物理化学性能。硫酸化和磷酸化蓖麻油能赋予皮革较好的柔软性能，而磷酸化蓖麻油防水性较好，硫酸化蓖麻油则赋予了皮革良好增厚性，抗张强度，撕裂强度。然而将表面修饰的米二氧化硅引入皮革加脂剂中，制备功能性纳米复合加脂剂的研究鲜见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种可赋予坯革耐水耐溶剂性能及阻燃性能的含有表面修饰纳米二氧化硅的皮革加脂剂的制备方法。
本发明所采用的技术方案是：
含有表面修饰纳米二氧化硅的皮革加脂剂的制备方法，其特征在于：
由以下步骤实现：
取100重量份的改性蓖麻油加脂剂加入三口烧瓶中，常温下调节搅拌装置转速为600转/分钟～800转/分钟，调节控温装置待温度达55℃～60℃，缓慢加入1～8重量份的表面修饰纳米二氧化硅，恒温恒速反应120分钟～180分钟；
将产物移入烧杯中，设置超声功率700w～1200w，超声时间/间隔时间为1s/5s或1s/10s，超声20min～40min，制得含有表面修饰纳米二氧化硅皮革加脂剂。
所述的表面修饰纳米二氧化硅选自有机化合物双层修饰二氧化硅DNS-1、单层有机链修饰二氧化硅DNS-2、含氢键的二氧化硅RNS-H、含双键的二氧化硅RNS-D、含酰胺键的二氧化硅RNS-Am、硅烷偶联剂KH-570改性纳米二氧化硅。
所述的改性蓖麻油加脂剂选自硫酸化蓖麻油加脂剂、磷酸化蓖麻油加脂剂、琥珀酸酯磺酸化蓖麻油加脂剂。
    本发明具有以下优点：
表面被修饰后的纳米二氧化硅粒子与未被修饰的纳米二氧化硅粒子相比较，其引入改性蓖麻油时相容性好，分散容易，易于结合。该纳米二氧化硅表面的活性基团能够与改性蓖麻油的活性基团、皮革胶原纤维的活性基团均可结合，从而在皮革加脂的同时对坯革也产生了鞣制作用。纳米二氧化硅特有的表面效应、量子尺寸效应和体积效应等，使纳米复合加脂剂能够表现出传统加脂剂所不具备的化学性能和机械性能等特异性能。蓖麻油是一种环境友好可再的生天然资源，纳米二氧化硅无毒、无味、无污染，所以该纳米复合加脂剂也是一种环境友好的皮革化学品。该加脂剂乳化能力强、渗透性好、乳液稳定性优良，其加脂后坯革柔软、丰满，并具有一定耐水耐溶剂性能，机械性能及阻燃性能有较大提高。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明所述的含有表面修饰纳米二氧化硅的皮革加脂剂的制备方法，由以下步骤实现：
取100重量份的改性蓖麻油加脂剂加入三口烧瓶中，常温下调节搅拌装置转速为600转/分钟～800转/分钟，调节控温装置待温度达55℃～60℃，缓慢加入1～8重量份的表面修饰纳米二氧化硅，恒温恒速反应120分钟～180分钟；
将产物移入烧杯中，设置超声功率700w～1200w，超声时间/间隔时间为1s/5s或1s/10s，超声20min～40min，制得含有表面修饰纳米二氧化硅皮革加脂剂。
其中，表面修饰纳米二氧化硅选自有机化合物双层修饰二氧化硅DNS-1、单层有机链修饰二氧化硅DNS-2、含氢键的二氧化硅RNS-H、含双键的二氧化硅RNS-D、含酰胺键的二氧化硅RNS-Am、硅烷偶联剂KH-570改性纳米二氧化硅；
改性蓖麻油加脂剂选自硫酸化蓖麻油加脂剂、磷酸化蓖麻油加脂剂、琥珀酸酯磺酸化蓖麻油加脂剂。
实施例1：
取100重量份的改性蓖麻油加脂剂加入三口烧瓶中，常温下调节搅拌装置转速为600转/分钟，调节控温装置待温度达55℃，缓慢加入1重量份的表面修饰纳米二氧化硅，恒温恒速反应120分钟；
将产物移入烧杯中，设置超声功率700w，超声时间/间隔时间为1s/5s，超声20min，制得含有表面修饰纳米二氧化硅皮革加脂剂。
其中，表面修饰纳米二氧化硅选取有机化合物双层修饰二氧化硅DNS-1；
改性蓖麻油加脂剂选取硫酸化蓖麻油加脂剂。
实施例2：
取100重量份的改性蓖麻油加脂剂加入三口烧瓶中，常温下调节搅拌装置转速为700转/分钟，调节控温装置待温度达57℃，缓慢加入4重量份的表面修饰纳米二氧化硅，恒温恒速反应150分钟；
将产物移入烧杯中，设置超声功率950w，超声时间/间隔时间为1s/10s，超声30min，制得含有表面修饰纳米二氧化硅皮革加脂剂。
其中，表面修饰纳米二氧化硅选取单层有机链修饰二氧化硅DNS-2；
改性蓖麻油加脂剂选取磷酸化蓖麻油加脂剂。
实施例3：
取100重量份的改性蓖麻油加脂剂加入三口烧瓶中，常温下调节搅拌装置转速为800转/分钟，调节控温装置待温度达60℃，缓慢加入8重量份的表面修饰纳米二氧化硅，恒温恒速反应180分钟；
将产物移入烧杯中，设置超声功率1200w，超声时间/间隔时间为1s/5s，超声40min，制得含有表面修饰纳米二氧化硅皮革加脂剂。
其中，表面修饰纳米二氧化硅选取含氢键的二氧化硅RNS-H；
改性蓖麻油加脂剂选取琥珀酸酯磺酸化蓖麻油加脂剂。
实施例4：
取100重量份的改性蓖麻油加脂剂加入三口烧瓶中，常温下调节搅拌装置转速为600转/分钟，调节控温装置待温度达55℃，缓慢加入1重量份的表面修饰纳米二氧化硅，恒温恒速反应120分钟；
将产物移入烧杯中，设置超声功率700w，超声时间/间隔时间为1s/10s，超声20min，制得含有表面修饰纳米二氧化硅皮革加脂剂。
其中，表面修饰纳米二氧化硅选取含双键的二氧化硅RNS-D；
改性蓖麻油加脂剂选取硫酸化蓖麻油加脂剂。
实施例5：
取100重量份的改性蓖麻油加脂剂加入三口烧瓶中，常温下调节搅拌装置转速为700转/分钟，调节控温装置待温度达57℃，缓慢加入4重量份的表面修饰纳米二氧化硅，恒温恒速反应150分钟；
将产物移入烧杯中，设置超声功率950w，超声时间/间隔时间为1s/5s，超声30min，制得含有表面修饰纳米二氧化硅皮革加脂剂。
其中，表面修饰纳米二氧化硅选取含酰胺键的二氧化硅RNS-Am；
改性蓖麻油加脂剂选取磷酸化蓖麻油加脂剂。
实施例6：
取100重量份的改性蓖麻油加脂剂加入三口烧瓶中，常温下调节搅拌装置转速为800转/分钟，调节控温装置待温度达60℃，缓慢加入8重量份的表面修饰纳米二氧化硅，恒温恒速反应180分钟；
将产物移入烧杯中，设置超声功率1200w，超声时间/间隔时间为1s/10s，超声40min，制得含有表面修饰纳米二氧化硅皮革加脂剂。
其中，表面修饰纳米二氧化硅选取硅烷偶联剂KH-570改性纳米二氧化硅；
改性蓖麻油加脂剂选取琥珀酸酯磺酸化蓖麻油加脂剂。
该加脂剂乳化能力强、渗透性好、乳液稳定性优良，其加脂后坯革柔软、丰满，并具有一定耐水耐溶剂性能，机械性能及阻燃性能有较大提高。具体检测数据如下表：
注：1号样为改性蓖麻油加脂剂加脂后坯革；
    2号样为按照本专利的方法制得含有表面修饰纳米二氧化硅皮革加脂剂加脂后坯革。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (1)

1.含有表面修饰纳米二氧化硅的皮革加脂剂的制备方法，其特征在于：
由以下步骤实现：
取100重量份的琥珀酸酯磺酸化蓖麻油加脂剂加入三口烧瓶中，常温下调节搅拌装置转速为800转/分钟，调节控温装置待温度达60℃，缓慢加入8重量份的含氢键的二氧化硅RNS-H或硅烷偶联剂KH-570改性纳米二氧化硅，恒温恒速反应180分钟；
将产物移入烧杯中，设置超声功率1200w，超声时间/间隔时间为1s/5s或1s/10s，超声40min，制得含有表面修饰纳米二氧化硅的皮革加脂剂。
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