專(zhuān)利名稱(chēng)：含有蒙脫土和二氧化硅粒子的納米復(fù)合鞣劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種皮革鞣劑的制備方法，具體涉及一種同時(shí)含有蒙脫土和二氧化硅
粒子的納米復(fù)合鞣劑的制備方法。 鉻鞣劑是制革工業(yè)中使用最為普遍的一類(lèi)鞣劑，然而，由于鉻(VI)存在著極大的 毒性及環(huán)境污染問(wèn)題，世界各國(guó)的法律法規(guī)均紛紛對(duì)皮革制品及廢水中的鉻含量進(jìn)行了嚴(yán) 格的限制。因此，制革行業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，解決這一問(wèn)題的主要途徑便是開(kāi)發(fā)新型的無(wú) 鉻鞣劑或少鉻鞣劑。 蒙脫土是由兩層硅氧四面體片和一層夾于其間的鋁(鎂)氧(羥基)八面體片構(gòu)
成的2 : i型層狀硅酸鹽礦物[鄭全成，張燕，徐智慧.超分散有機(jī)化蒙脫土的研究.蘭
州交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，28(1) :93-96]。每層的厚度約為lnm，長(zhǎng)寬各約100nm，層間距大 約為lnm左右，是一種天然的納米前驅(qū)體。聚合物基蒙脫土納米復(fù)合材料與普通復(fù)合材 料相比具有優(yōu)異的機(jī)械性能、氣體阻隔性和耐熱性等特點(diǎn)[A. Martinez-Gomez， E. Perez，
C.Alvarez.Effect of the intercalated/exfoliatednanostructure on the phase
transformations of smecticpolyester/layered silicate hybrids -Reinforcement of theliquid—crystalline matrix. Polymer, 2009，50 :1447—1455 ;LaetitiaUrbanczyk，F(xiàn)red
Ngoundjo，Michael Alexandre, et al.. Synthesis ofpolylactide/clay nanocomposites by in situ intercalativ印olymerization in supercritical carbon dioxide.
European Polymerjournal， 2009， 45 :643-648]，因此，在各個(gè)領(lǐng)域都展現(xiàn)出了極大的應(yīng) 用前景。二氧化硅納米粒子是另外一種重要的納米材料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、光學(xué)性
會(huì)g禾口熱'性會(huì)g [Derya Isin， Nilhan Kayaman—Apohan， AtillaGungor. Preparation and
characterization of UV—curable印oxy/silica nanocomposite coatings. Progress in
Organic Coatings, 2009，65 :477-483]。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種含有蒙脫土和二氧化硅粒子的納米復(fù)合鞣劑的制備方 法，本發(fā)明制備的納米復(fù)合鞣劑能夠減少鉻鞣劑用量甚至于完全取代鉻鞣劑。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是首先，取0. 6g的蒙脫土加入裝有70g 蒸餾水的三口燒瓶中，攪拌使蒙脫土形成均一的懸浮液，然后向懸浮液中加入20g的甲基 丙烯酸、0. 2 lg的表面活性劑和0. 2 0. 6g的表面帶有雙鍵的納米二氧化硅RNS-D，攪 拌30min，超聲波處理20min，水浴加熱升溫至60°C ，攪拌4h后再升溫至70。C后滴加0. 6 1. 4g的過(guò)硫酸銨、0. 6g的異丙醇與10g水的共混溶液，滴加時(shí)間控制在30 40min，滴加完 成后，升溫至75 85t:，反應(yīng)2 3h，所得產(chǎn)物即為同時(shí)含蒙脫土和二氧化硅粒子的納米 復(fù)合鞣劑。 本發(fā)明的表面活性劑為十六烷基三甲基氯化銨、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨背景技術(shù)：
十二烷基二甲基芐基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨或雙十六烷基二甲基氯化銨。
本發(fā)明同時(shí)利用性能優(yōu)異的蒙脫土和二氧化硅兩種納米粒子為原料，與丙烯酸類(lèi) 單體進(jìn)行原位聚合制備能夠取代鉻鞣劑的納米復(fù)合鞣劑。蒙脫土和表面含雙鍵的二氧化硅 納米粒子為原料，采用原位聚合法制備同時(shí)含有蒙脫土和二氧化硅粒子的納米復(fù)合鞣劑。 采用6%的該納米復(fù)合鞣劑鞣制浸酸山羊皮，可使坯革的耐濕熱穩(wěn)定性提高至75士t:，且
坯革的其他各項(xiàng)性能優(yōu)異，可滿(mǎn)足白濕革的生產(chǎn)要求。


圖1是本發(fā)明制備的含有蒙脫土和二氧化硅粒子的納米復(fù)合鞣劑的紅外光譜圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1 :首先，取0. 6g的蒙脫土加入裝有70g蒸餾水的三口燒瓶中，攪拌使蒙脫 土形成均一的懸浮液，然后向懸浮液中加入20g的甲基丙烯酸、0. 2g的表面活性劑十六烷 基三甲基氯化銨和0. 2g的表面帶有雙鍵的納米二氧化硅RNS-D，攪拌30min，超聲波處理 20min，水浴加熱升溫至6(TC，攪拌4h后再升溫至7(TC后滴加0. 6g的過(guò)硫酸銨、0. 6g的異 丙醇與10g水的共混溶液，滴加時(shí)間控制在30min，滴加完成后，升溫至75°C ，反應(yīng)3h，所得 產(chǎn)物即為同時(shí)含蒙脫土和二氧化硅粒子的納米復(fù)合鞣劑。 實(shí)施例2 :首先，取0.6g的蒙脫土加入裝有70g蒸餾水的三口燒瓶中，攪拌使 蒙脫土形成均一的懸浮液，然后向懸浮液中加入20g的甲基丙烯酸、0.8g的表面活性劑 3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和0. 5g的表面帶有雙鍵的納米二氧化硅RNS-D，攪拌30min， 超聲波處理20min，水浴加熱升溫至6(TC，攪拌4h后再升溫至7(TC后滴加1. 2g的過(guò)硫酸 銨、0. 6g的異丙醇與10g水的共混溶液，滴加時(shí)間控制在38min，滴加完成后，升溫至80°C， 反應(yīng)2. 5h，所得產(chǎn)物即為同時(shí)含蒙脫土和二氧化硅粒子的納米復(fù)合鞣劑。
實(shí)施例3 :首先，取0.6g的蒙脫土加入裝有70g蒸餾水的三口燒瓶中，攪拌使蒙脫 土形成均一的懸浮液，然后向懸浮液中加入20g的甲基丙烯酸、0. 5g的表面活性劑十二烷 基二甲基芐基氯化銨和0. 4g的表面帶有雙鍵的納米二氧化硅RNS-D，攪拌30min，超聲波處 理20min，水浴加熱升溫至60°C ，攪拌4h后再升溫至70。C后滴加1. Og的過(guò)硫酸銨、0. 6g的 異丙醇與10g水的共混溶液，滴加時(shí)間控制在35min，滴加完成后，升溫至85°C ，反應(yīng)2h，所 得產(chǎn)物即為同時(shí)含蒙脫土和二氧化硅粒子的納米復(fù)合鞣劑。 實(shí)施例4:首先，取0.6g的蒙脫土加入裝有70g蒸餾水的三口燒瓶中，攪拌使蒙脫 土形成均一的懸浮液，然后向懸浮液中加入20g的甲基丙烯酸、1. Og的表面活性劑十八烷 基三甲基氯化銨和0. 6g的表面帶有雙鍵的納米二氧化硅RNS-D，攪拌30min，超聲波處理 20min，水浴加熱升溫至6(TC，攪拌4h后再升溫至7(TC后滴加1. 4g的過(guò)硫酸銨、0. 6g的異 丙醇與10g水的共混溶液，滴加時(shí)間控制在40min，滴加完成后，升溫至78°C ，反應(yīng)3h，所得 產(chǎn)物即為同時(shí)含蒙脫土和二氧化硅粒子的納米復(fù)合鞣劑。 實(shí)施例5 :首先，取0.6g的蒙脫土加入裝有70g蒸餾水的三口燒瓶中，攪拌使蒙脫 土形成均一的懸浮液，然后向懸浮液中加入20g的甲基丙烯酸、0. 4g的表面活性劑雙十六 烷基二甲基氯化銨和0. 3g的表面帶有雙鍵的納米二氧化硅RNS-D，攪拌30min，超聲波處理 20min，水浴加熱升溫至6(TC，攪拌4h后再升溫至7(TC后滴加0. 8g的過(guò)硫酸銨、0. 6g的異丙醇與10g水的共混溶液，滴加時(shí)間控制在32min，滴加完成后，升溫至82°C ，反應(yīng)2h，所得 產(chǎn)物即為同時(shí)含蒙脫土和二氧化硅粒子的納米復(fù)合鞣劑。 參見(jiàn)圖1，由圖1可以看出蒙脫土和二氧化硅同時(shí)存在于納米復(fù)合鞣劑之中。
收縮溫度的測(cè)定 根據(jù)QB/T2713-2005皮革收縮溫度的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，本發(fā)明的納米復(fù)合鞣劑 鞣制后坯革的收縮溫度為75°C ±。
增厚率的測(cè)定 根據(jù)QB/T2709-2005皮革厚度的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。
增厚率:S (% ) = (a「a0)/a0X100%
式中a。一鞣制前坯革的厚度(mm);
ai—鞣制后坯革的厚度(mm)。 增厚率S表示鞣劑鞣制后坯革的增厚程度，以量化的形式表示出了該鞣劑的填 充性能。 本發(fā)明的納米復(fù)合鞣劑鞣制后坯革的增厚率為72%。
權(quán)利要求
含有蒙脫土和二氧化硅粒子的納米復(fù)合鞣劑的制備方法，其特征在于首先，取0.6g的蒙脫土加入裝有70g蒸餾水的三口燒瓶中，攪拌使蒙脫土形成均一的懸浮液，然后向懸浮液中加入20g的甲基丙烯酸、0.2～1g的表面活性劑和0.2～0.6g的表面帶有雙鍵的納米二氧化硅RNS-D，攪拌30min，超聲波處理20min，水浴加熱升溫至60℃，攪拌4h后再升溫至70℃后滴加0.6～1.4g的過(guò)硫酸銨、0.6g的異丙醇與10g水的共混溶液，滴加時(shí)間控制在30～40min，滴加完成后，升溫至75～85℃，反應(yīng)2～3h，所得產(chǎn)物即為同時(shí)含蒙脫土和二氧化硅粒子的納米復(fù)合鞣劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有蒙脫土和二氧化硅粒子的納米復(fù)合鞣劑的制備方法，其 特征在于所述的表面活性劑為十六烷基三甲基氯化銨、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、 十二烷基二甲基芐基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨或雙十六烷基二甲基氯化銨。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種同時(shí)含有蒙脫土和二氧化硅粒子的納米復(fù)合材料的制備方法，特別涉及一種采用原位聚合法制備同時(shí)含有蒙脫土和二氧化硅粒子的納米復(fù)合鞣劑的制備方法。鉻鞣劑是制革工業(yè)中使用最為普遍的一類(lèi)鞣劑，然而，鉻(VI)存在著極大的毒性及環(huán)境污染問(wèn)題。本發(fā)明以蒙脫土和表面含雙鍵的二氧化硅納米粒子為原料，引入丙烯酸類(lèi)單體，采用原位聚合法制備同時(shí)含有蒙脫土和二氧化硅粒子的納米復(fù)合鞣劑。采用6％本發(fā)明制備的納米復(fù)合鞣劑鞣制浸酸山羊皮，可使坯革的耐濕熱穩(wěn)定性提高至75±℃，且坯革的其他各項(xiàng)性能優(yōu)異，可滿(mǎn)足白濕革的生產(chǎn)要求，減少鉻鞣劑用量。
文檔編號(hào)C14C3/02GK101768645SQ20101010133
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者徐群娜, 馬建中, 鮑艷 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)