專利名稱：負載鞣性離子蒙脫土改性亞硫酸化菜籽油加脂劑的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種皮革加脂劑的制備方法，具體涉及一種負載鞣性離子蒙脫土改性亞硫酸化菜籽油加脂劑的制備方法。
背景技術：
原料皮經過浸灰堿、軟化、脫脂等工序后，油脂幾乎完全被除去，除去油脂的裸皮鞣制成的革，在干燥時由于纖維間缺乏適當的潤滑，使纖維彼此互相粘結起來，導致皮革變僵硬，不耐彎折，粒面易折裂，達不到成革對手感和物理力學性能的要求，因此加脂是制革過程中十分必要的工序。加脂的作用就是使皮革柔軟、豐滿、耐折、富有彈性，從而賦予成 革良好的性能。然而加脂劑在賦予皮革良好的各項性能的同時，由于其與皮革纖維之間的結合牢固比較低，在加熱過程中極易遷移至皮革表面，直接成為燃料，從而提高了皮革的易燃性。因此，阻燃性已經成為高層建筑的內裝潢、飛機和汽車內裝飾、辦公家具的制造、森林防火裝備的制造用皮革的要求之一。國外汽車公司針對皮革的易燃，且燃燒會釋放出有毒氣體和煙霧的缺點，紛紛提出苛刻的內飾革阻燃指標。我國對于皮革阻燃技術以及阻燃材料的研究開發很少，特別是具有高效無毒、無腐蝕、耐久性好、多功能化的阻燃材料，幾乎還是空白。含鹵阻燃劑雖然具有阻燃效率高，價格適中等優點，但是燃燒時會放出腐蝕性毒氣。蒙脫土納米復合材料不但具有優異的力學性能、熱學性能，而且具有很好的阻燃性能，其作為一種低煙無鹵新型阻燃劑在橡膠、塑料、纖維、涂料中有著廣泛的應用。而將負載
鞣性離子的蒙脫土引入亞硫酸化菜籽油加脂劑中，制備具有復鞣、加脂、填充及阻燃的多功能性納米復合加脂劑的研究還鮮見報道。
發明內容
本發明的目的是提供一種負載鞣性離子蒙脫土改性亞硫酸化菜籽油加脂劑的制備方法。本發明所采用的技術方案是
負載鞣性離子蒙脫土改性亞硫酸化菜籽油加脂劑的制備方法，其特征在于
由以下步驟實現
步驟一取用硫酸水溶液調節pH為2. 0 7. 0的去離子水100重量份加入三口燒瓶中，常溫下調節攪拌裝置轉速為350轉/分鐘 450轉/分鐘，取I. 116 2. 118重量份的鞣性離子硫酸鹽加入三口燒瓶中，常溫恒速攪拌10分鐘 20分鐘；調節控溫裝置待溫度達75°C 85°C，調節攪拌裝置轉速為850轉/分鐘 950轉/分鐘，緩慢加入5重量份的鈉基蒙脫土，恒溫恒速攪拌240分鐘 300分鐘；離心后再用去離子水洗滌，重復6次，將產物在102°C烘箱內干燥24小時 48小時，研磨后得負載鞣性離子蒙脫土 ；步驟二
取O. 43 2. 577重量份的負載鞣性離子蒙脫土和55重量份的菜籽油加入三口燒瓶中，調節控溫裝置待溫度達105°C，恒溫反應40分鐘；加入I. 95重量份的乙二胺和O. 7重量份的Al2O3,恒溫反應120分鐘；調節控溫裝置待溫度達130°C，20分鐘滴加完9. 6重量份丙烯酸，恒溫反應240分鐘；調節控溫裝置待溫度達80°C，30分鐘滴加完亞硫酸氫鈉溶液，恒溫反應120分鐘；調節控溫裝置待溫度達75°C，用堿液調節體系pH為7. 5，恒溫反應120分鐘；加入去離子水調節固含量為40%，恒溫反應40分鐘，制得負載鞣性離子蒙脫土改性亞硫酸化菜籽油加脂劑。步驟一中，所述的硫酸水溶液為質量濃度為98%的濃硫酸稀釋于10倍的去離子水中。
步驟一中，所述的鞣性離子硫酸鹽選自硫酸鉻、硫酸鋯、硫酸鐵、硫酸鋁。步驟二中，所述的亞硫酸氫鈉溶液是15重量份亞硫酸氫鈉溶解于30重量份去離子水中得到的溶液。步驟一中，所述的堿液為質量濃度為40%的氫氧化鈉水溶液或質量濃度為40%的氫氧化鉀水溶液。本發明具有以下優點
本發明以具有鞣性的鉻、鋯、鐵及鋁離子，通過離子交換法，對鈉基蒙脫土層間的鈉離子進行交換，使得改性后的負載鞣性離子的蒙脫土的熱穩定性進一步提高，層間距增大。將負載鞣性離子的蒙脫土分散于菜籽油中，再采用乙二胺、丙烯酸及亞硫酸氫鈉等對其進行酰胺化與亞硫酸化改性，制備負載鞣性離子蒙脫土 /改性菜籽油納米復合加脂劑。其中部分被改性的菜籽油會進入已經被鞣性離子撐大層間的蒙脫土中，并于鞣性離子結合，從而進一步將蒙脫土的層間撐大，甚至使蒙脫土發生剝離，有利于其納米效應的發揮，也進一步增加了蒙脫土在復合材料中的分散穩定性與均一性。在加脂時鞣性離子可與皮革膠原纖維上的活性基團發生結合，在加脂的同時也對皮革進一步鞣制，進而使加脂劑結合的更加牢固，從而提高了加脂后坯革的阻燃性能與機械性能。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明進行詳細的說明。本發明所述的負載鞣性離子蒙脫土改性亞硫酸化菜籽油加脂劑的制備方法，由以下步驟實現
步驟一取用硫酸水溶液調節pH為2. O 7. O的去離子水100重量份加入三口燒瓶中，常溫下調節攪拌裝置轉速為350轉/分鐘 450轉/分鐘，取I. 116 2. 118重量份的鞣性離子硫酸鹽加入三口燒瓶中，常溫恒速攪拌10分鐘 20分鐘；調節控溫裝置待溫度達75°C 85°C，調節攪拌裝置轉速為850轉/分鐘 950轉/分鐘，緩慢加入5重量份的鈉基蒙脫土，恒溫恒速攪拌240分鐘 300分鐘；離心后再用去離子水洗滌，重復6次，將產物在102°C烘箱內干燥24小時 48小時，研磨后得負載鞣性離子蒙脫土 ；
其中，硫酸水溶液為質量濃度為98%的濃硫酸稀釋于10倍的去離子水中；
鞣性離子硫酸鹽選自硫酸鉻、硫酸鋯、硫酸鐵、硫酸鋁。步驟二取0. 43 2. 577重量份的負載鞣性離子蒙脫土和55重量份的菜籽油加入三口燒瓶中，調節控溫裝置待溫度達105°C，恒溫反應40分鐘；加入I. 95重量份的乙二胺和0. 7重量份的Al2O3,恒溫反應120分鐘；調節控溫裝置待溫度達130°C，20分鐘滴加完9. 6重量份丙烯酸，恒溫反應240分鐘；調節控溫裝置待溫度達80°C，30分鐘滴加完亞硫酸氫鈉溶液，恒溫反應120分鐘；調節控溫裝置待溫度達75°C，用堿液調節體系pH為7. 5，恒溫反應120分鐘；加入去離子水調節固含量為40%，恒溫反應40分鐘，制得負載鞣性離子蒙脫土改性亞硫酸化菜籽油加脂劑。其中，亞硫酸氫鈉溶液是15重量份亞硫酸氫鈉溶解于30重量份去離子水中得到的溶液；
堿液為質量濃度為40%的氫氧化鈉水溶液或質量濃度為40%的氫氧化鉀水溶液。實施例I : 步驟一
取用硫酸水溶液(質量濃度為98%的濃硫酸稀釋于10倍的去離子水中)調節pH為
3.5的去離子水100重量份加入三口燒瓶中，常溫下調節攪拌裝置轉速為400轉/分鐘，取I. 395重量份的硫酸鉻加入三口燒瓶中，常溫恒速攪拌15分鐘；調節控溫裝置待溫度達75°C，調節攪拌裝置轉速為900轉/分鐘，緩慢加入5重量份的鈉基蒙脫土，恒溫恒速攪拌240分鐘；離心后再用去離子水洗滌，重復6次，將產物在102°C烘箱內干燥24小時，研磨后得負載鞣性離子蒙脫土。步驟二
取0. 859重量份的負載鞣性離子蒙脫土和55重量份的菜籽油加入三口燒瓶中，調節控溫裝置待溫度達105°C，恒溫反應40分鐘；加入I. 95重量份的乙二胺和0. 7重量份的Al2O3,恒溫反應120分鐘；調節控溫裝置待溫度達130°C，20分鐘滴加完9. 6重量份丙烯酸，恒溫反應240分鐘；調節控溫裝置待溫度達80°C，30分鐘滴加完亞硫酸氫鈉溶液(15重量份亞硫酸氫鈉，溶解于30重量份去離子水中)，恒溫反應120分鐘；調節控溫裝置待溫度達75°C，用質量濃度為40%的氫氧化鈉水溶液調節體系pH為7. 5，恒溫反應120分鐘；加入去離子水調節固含量為40%，恒溫反應40分鐘，制得負載鞣性離子蒙脫土改性亞硫酸化菜籽油加脂劑。實施例2:
步驟一
取用硫酸水溶液(質量濃度為98%的濃硫酸稀釋于10倍的去離子水中)調節pH為
4.5的去離子水100重量份加入三口燒瓶中，常溫下調節攪拌裝置轉速為350轉/分鐘，取I. 859重量份的硫酸鋁加入三口燒瓶中，常溫恒速攪拌10分鐘；調節控溫裝置待溫度達75°C，調節攪拌裝置轉速為950轉/分鐘，緩慢加入5重量份的鈉基蒙脫土，恒溫恒速攪拌270分鐘；離心后再用去離子水洗滌，重復6次，將產物在102°C烘箱內干燥48小時，研磨后得負載鞣性離子蒙脫土。步驟二
取I. 718重量份的負載鞣性離子蒙脫土和55重量份的菜籽油加入三口燒瓶中，調節控溫裝置待溫度達105°C，恒溫反應40分鐘；加入I. 95重量份的乙二胺和0. 7重量份的Al2O3,恒溫反應120分鐘；調節控溫裝置待溫度達130°C，20分鐘滴加完9. 6重量份丙烯酸，恒溫反應240分鐘；調節控溫裝置待溫度達80°C，30分鐘滴加完亞硫酸氫鈉溶液(15重量份亞硫酸氫鈉，溶解于30重量份去離子水中)，恒溫反應120分鐘；調節控溫裝置待溫度達75°C，用質量濃度為40%的氫氧化鉀水溶液調節體系pH為7. 5，恒溫反應120分鐘；加入去離子水調節固含量為40%，恒溫反應40分鐘，制得負載鞣性離子蒙脫土改性亞硫酸化菜籽油加脂劑。實施例3
步驟一
取用硫酸水溶液(質量濃度為98%的濃硫酸稀釋于10倍的去離子水中)調節pH為
2.O的去離子水100重量份加入三口燒瓶中，常溫下調節攪拌裝置轉速為450轉/分鐘，取2. 118重量份的硫酸鋯加入三口燒瓶中，常溫恒速攪拌20分鐘；調節控溫裝置待溫度達 85°C，調節攪拌裝置轉速為900轉/分鐘，緩慢加入5重量份的鈉基蒙脫土，恒溫恒速攪拌300分鐘；離心后再用去離子水洗滌，重復6次，將產物在102°C烘箱內干燥36小時，研磨后得負載鞣性離子蒙脫土。步驟二
取2. 577重量份的負載鞣性離子蒙脫土和55重量份的菜籽油加入三口燒瓶中，調節控溫裝置待溫度達105°C，恒溫反應40分鐘；加入I. 95重量份的乙二胺和O. 7重量份的Al2O3,恒溫反應120分鐘；調節控溫裝置待溫度達130°C，20分鐘滴加完9. 6重量份丙烯酸，恒溫反應240分鐘；調節控溫裝置待溫度達80°C，30分鐘滴加完亞硫酸氫鈉溶液(15重量份亞硫酸氫鈉，溶解于30重量份去離子水中)，恒溫反應120分鐘；調節控溫裝置待溫度達75°C，用質量濃度為40%的氫氧化鈉水溶液調節體系pH為7. 5，恒溫反應120分鐘；加入去離子水調節固含量為40%，恒溫反應40分鐘，制得負載鞣性離子蒙脫土改性亞硫酸化菜籽油加脂劑。實施例4
步驟一
取用硫酸水溶液(質量濃度為98%的濃硫酸稀釋于10倍的去離子水中)調節pH為
7.O的去離子水100重量份加入三口燒瓶中，常溫下調節攪拌裝置轉速為400轉/分鐘，取I. 116重量份的硫酸鐵加入三口燒瓶中，常溫恒速攪拌15分鐘；調節控溫裝置待溫度達85°C，調節攪拌裝置轉速為850轉/分鐘，緩慢加入5重量份的鈉基蒙脫土，恒溫恒速攪拌300分鐘；離心后再用去離子水洗滌，重復6次，將產物在102°C烘箱內干燥48小時，研磨后得負載鞣性離子蒙脫土。步驟二
取O. 43重量份的負載鞣性離子蒙脫土和55重量份的菜籽油加入三口燒瓶中，調節控溫裝置待溫度達105°C，恒溫反應40分鐘；加入I. 95重量份的乙二胺和O. 7重量份的Al2O3,恒溫反應120分鐘；調節控溫裝置待溫度達130°C，20分鐘滴加完9. 6重量份丙烯酸，恒溫反應240分鐘；調節控溫裝置待溫度達80°C，30分鐘滴加完亞硫酸氫鈉溶液(15重量份亞硫酸氫鈉，溶解于30重量份去離子水中)，恒溫反應120分鐘；調節控溫裝置待溫度達75°C，用質量濃度為40%的氫氧化鉀水溶液調節體系pH為7. 5，恒溫反應120分鐘；加入去離子水調節固含量為40%，恒溫反應40分鐘，制得負載鞣性離子蒙脫土改性亞硫酸化菜籽油加脂劑。
在加脂時鞣性離子可與皮革膠原纖維上的活性基團發生結合，在加脂的同時也對皮革進一步鞣制，進而使加脂劑結合的更加牢固，從而提高了加脂后坯革的阻燃性能與機械性能。具體檢測數據如下表
權利要求
1.負載鞣性離子蒙脫土改性亞硫酸化菜籽油加脂劑的制備方法，其特征在于 由以下步驟實現 步驟一取用硫酸水溶液調節pH為2. O 7. O的去離子水100重量份加入三口燒瓶中，常溫下調節攪拌裝置轉速為350轉/分鐘 450轉/分鐘，取I. 116 2. 118重量份的鞣性離子硫酸鹽加入三口燒瓶中，常溫恒速攪拌10分鐘 20分鐘；調節控溫裝置待溫度達75°C 85°C，調節攪拌裝置轉速為850轉/分鐘 950轉/分鐘，緩慢加入5重量份的鈉基蒙脫土，恒溫恒速攪拌240分鐘 300分鐘；離心后再用去離子水洗滌，重復6次，將產物在102°C烘箱內干燥24小時 48小時，研磨后得負載鞣性離子蒙脫土 ； 步驟二 取O. 43 2. 577重量份的負載鞣性離子蒙脫土和55重量份的菜籽油加入三口燒瓶中，調節控溫裝置待溫度達105°C，恒溫反應40分鐘；加入I. 95重量份的乙二胺和O. 7重量份的Al2O3,恒溫反應120分鐘；調節控溫裝置待溫度達130°C，20分鐘滴加完9. 6重量份丙烯酸，恒溫反應240分鐘；調節控溫裝置待溫度達80°C，30分鐘滴加完亞硫酸氫鈉溶液，恒溫反應120分鐘；調節控溫裝置待溫度達75°C，用堿液調節體系pH為7. 5，恒溫反應120分鐘；加入去離子水調節固含量為40%，恒溫反應40分鐘，制得負載鞣性離子蒙脫土改性亞硫酸化菜籽油加脂劑。
2.根據權利要求I所述的負載鞣性離子蒙脫土改性亞硫酸化菜籽油加脂劑的制備方法，其特征在于 步驟一中，所述的硫酸水溶液為質量濃度為98%的濃硫酸稀釋于10倍的去離子水中。
3.根據權利要求I或2所述的負載鞣性離子蒙脫土改性亞硫酸化菜籽油加脂劑的制備方法，其特征在于 步驟一中，所述的鞣性離子硫酸鹽選自硫酸鉻、硫酸鋯、硫酸鐵、硫酸鋁。
4.根據權利要求3所述的負載鞣性離子蒙脫土改性亞硫酸化菜籽油加脂劑的制備方法，其特征在于 步驟二中，所述的亞硫酸氫鈉溶液是15重量份亞硫酸氫鈉溶解于30重量份去離子水中得到的溶液。
5.根據權利要求4所述的負載鞣性離子蒙脫土改性亞硫酸化菜籽油加脂劑的制備方法，其特征在于 步驟一中，所述的堿液為質量濃度為40%的氫氧化鈉水溶液或質量濃度為40%的氫氧化鉀水溶液。
全文摘要
本發明涉及一種負載鞣性離子蒙脫土改性亞硫酸化菜籽油加脂劑的制備方法。將負載鞣性離子的蒙脫土引入亞硫酸化菜籽油加脂劑中，制備具有復鞣、加脂、填充及阻燃的多功能性納米復合加脂劑的研究還鮮見報道。本發明用硫酸水溶液調節pH為2.0～7.0的去離子水，加入鞣性離子硫酸鹽，加入鈉基蒙脫土，反應得負載鞣性離子蒙脫土，與菜籽油恒溫反應，加入乙二胺和Al2O3，滴加丙烯酸和亞硫酸氫鈉溶液，反應制得負載鞣性離子蒙脫土改性亞硫酸化菜籽油加脂劑。本發明改性后的負載鞣性離子的蒙脫土的熱穩定性進一步提高，蒙脫土的層間撐大，有利于其納米效應的發揮，也進一步增加了蒙脫土在復合材料中的分散穩定性與均一性，提高了加脂后坯革的阻燃性能與機械性能。
文檔編號C14C9/02GK102978302SQ201210584219
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月31日 優先權日2012年12月31日
發明者呂斌, 馬建中, 高黨鴿, 王雨, 趙娜 申請人:陜西科技大學