CN1050163C - 用凹凸棒粘土作为填充剂生产聚氨酯合成革的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用凹凸棒石粘土作为填充剂生产聚氨酯合成革的方法，属于非金属矿的资源开发应用领域。其方法为：凹土原矿经筛选、干燥、粉碎、再用稀释至1%的失水山梨醇单油酸酯非离子表面活性剂的有机溶液进行表面处理，制得凹土填充剂，将该填充剂按配比需要加入湿法生产聚氨酯合成革的原料中，生产的聚氨酯合成革质量稳定、成本降低，开辟了凹土资源的又一新的利用领域。

Description

用凹凸棒粘土作为填充剂生产聚氨酯合成革的方法

本发明是一种凹凸棒石粘土作为填充剂用于生产聚氨酯合成革的方法，属于非金属矿资源的开发应用领域。

凹凸棒石粘土(简称凹土)是一种富镁的硅酸盐，其分子式[Mg₅Si₈O₂₀](OH)₂(OH₂)₄·4H₂O，晶体结构属于2∶1型层链状粘土矿物，因其特殊的结构和性质，从而赋予它很高的使用价值。八十年代初，在江苏省的盱眙、六合和安徽嘉山等地发现了大量的凹土矿床，使我国成为世界上仅次于美国、西斑牙的凹土主要出产国。国外早在三十年代就开始了凹土的研究开发，目前已广泛应用于石油、化工、医药、环保、建筑等多个领域，作为吸附剂、改性剂、填充剂和载体等，素有“千面用土”之称。

美国是凹土的最早发现国，也是凹土的主要生产国和研究应用最广的国家，其中凹土的26％作为吸附剂，用于石油、石油废料和油脂的吸附及污水处理，也有报道用于橡胶制造工业作为改性剂和润滑剂。

我国目前对于凹土矿藏的应用开发已有突破性进展，凹土作为饲料添加剂，煤球复肥的粘结剂，涂料保温材料的填充剂，钻井泥浆、农药催化剂载体，葡萄糖、食用油的脱色剂等已取得成功。另报道用于“变压器绝缘油的再生”、“制备水净化剂”、“处理含铬废水”、“作为橡胶制品的填充剂”等都还处于研究阶段(详见东南大学文献检索中的检索报告)。经检索凹土用于生产聚氨酯合成革的研究和应用国内外尚未见报道。

目前聚氨酯合成革的生产工艺有湿法和干法，干法生产工艺用轻质CaCO₃作填充剂，湿法生产工艺多采用经加工的CaCO₃或木质素(MCC)作填充剂。在湿法生产中，以CaCO₃为填充剂所生产的合成革质量极不稳定，其表面出现料点和麻点，且发泡不均，从而导致革的残次率较高(厂方统计达15％以上)，而用木质素作填充剂，虽能较好地解决上述问题，但由于其价格昂贵(1.2万元/吨)，从而导致革的成本较高。

本发明的目的在于：提供一种用凹凸棒粘土作为填充剂生产聚氨酯合成革的方法，一方面开发利用了我国的矿产资源，另一方面降低了聚氨酯合成革的成本，提高了革的质量，并且不改变原有聚氨酯合成革的生产工艺。

凹凸棒粘土作为填充剂用于湿法生产聚氨酯合成革的方法为：

凹土原矿→筛选(使凹土含量≥80％)→干燥(使水份含量＜0.5％)→粉碎(≥300目)→用稀释至1％的司盘-80有机溶液(即失水山梨醇单油酸酯)非离子表面活性剂进行表面处理→凹土填充剂→按配比添加于聚氨酯合成革原料中(添加量占原料总量的10-20％)

采用本发明生产聚氨脂合成革的方法优点在于：

1、凹土加工工艺简单、原料丰富、生产方便；

2、凹土经加工后替代CaCO₃或木质素作为湿法生产聚氨酯合成革的填充剂，使革的质量提高，成本降低

3、不改变合成革生产工艺，不需添置或更新设备

本发明的具体实施例如下：

凹土原矿→筛选使凹土含量≥80％→在烘干机中干燥(200℃-350℃)使水分含量＜0.5％→超细粉碎机粉碎至颗粒≥300目→在搅拌器中滴加用白油稀释至1％的司盘-80有机溶液即失水山梨醇单油酸酯进行表面处理，搅拌30min→凹土填充剂→按配比需要添加于聚氨酯合成革原料中(添加量为原料总量的10-20％)。

聚氨脂合成革试验样品与工厂原产品参照国标GB-8948-88进行质量测试，其性能参数如下表所示：表1

填充剂测试数据测试指标	CaCO3    MCC      XA-P       备注碳酸钙   木质素    凹土     GB8948-88
		厚度(mm)拉伸负荷经纬(N)断裂伸长率经纬(％)撕裂负荷经纬(N)剥离负荷(N)	1.23      1.25     1.40518/503   376/396  491/411  ≥200/15014/27     39/14    45/21    ≥4/1038/32     47/41    35/36    ≥8/8无法剥离  无法剥离 无法剥离 ≥15

从表1检测数据可以看出，在同样的生产条件下，以XAP填充的聚氨脂合成革在各项性能指标上皆达到GB要求，并优于或接近于CaCO₃，MCC填充的革，尤其是厚度，同时它可使发泡剂、色料、流平剂等成膜助剂用量减少1/4。

电镜拍摄革的表面结构，从照片可以看出，CaCO₃在革中分散不均，颗粒产生聚集现象，从而导致革面产生料点和麻点。MCC填充的革面产生规则的棱形裂隙，因此相应减弱了革的抗拉性和抗折性(表1的数据证实了这一点)。而XA-P填充的革表面平滑、均匀、XA-P与树脂浑然一体。

按其它原料与原有生产原料价格相同计算，填充量以10％-20％计：表2填充剂          CaCO₃     MCC        XA-P单价(元/吨)     600        12000      600填充量(kg/T)    100-200    100-200    100-200价值(元)        60-120     1200-2400  60-120(填充剂单价按94年底价格)

如某厂年产革165万米聚氨酯合成革，耗聚氨脂合成革树脂720吨，则耗填充剂72-144吨，XA-P与CaCO₃价格相同，XA-P替代MCC，一年可节省原材料费近百万元。

用CaCO₃作填充剂，原残次率按10％以上，现残次率降至5％以下，则一年可减少残次品10万米以上，可多创效益百万元。

综合分析，XA-P替代CaCO₃或MCC是完全可行的，年增效益十分显著。

故用凹土作为填充剂生产聚氨酯合成革有广阔的应用前景。

Claims (3)

1、用凹凸棒粘土作为填充剂生产聚氨酯合成革的方法，其特征在于：取凹土原矿筛选，在烘干机中干燥粉碎，用经稀释的失水山梨醇单油酸酯非离子表面活性剂进行表面处理，搅拌成为填充剂，添加于聚氨酯合成革原料中。

2、根据权利要求1所述的一种用凹凸棒粘土作为填充剂生产聚氨酯合成革的方法，其特征在于：凹凸棒粘土筛选含量应≥80％，烘干温度在200℃-350℃，水份含量＜0.5％，粉碎粒度≥300目，搅拌时间为30min。

3、根据权利要求1所述的一种用凹凸棒粘土作为填充剂生产聚氨酯合成革的方法，其特征在于：添加于聚氨酯合成革原料中的填充剂的添加量为原料总量的10-20％。