[發明專利]環氧樹脂基氧化石墨烯納米皮革鞣劑及制備方法

有效

• 申請號: 201610036086.2
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105483298B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 呂生華;朱琳琳
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C14C3/22
• 分類號: C14C3/22
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司61114
• 代理人: 李罡

技術領域

本發明涉及一種皮革鞣劑，具體涉及一種環氧樹脂基氧化石墨烯納米皮革鞣劑的制備方法。

背景技術

皮革鞣制的過程就是皮革鞣劑與皮膠原纖維發生作用形成化學鍵合的過程，其實質是鞣劑與皮革膠原纖維產生交聯結構，使得生皮變性形成皮革，使得皮革具備了低抗微生物作用及良好的力學性能和適當的彈性和柔軟性。皮革的鞣制是制革行業非常重要的過程，而其中起關鍵作用的是皮革鞣劑。鞣劑的種類主要有金屬鞣劑（鉻鞣劑、鋁鞣劑、鈦鞣劑等）、植物鞣劑、醛鞣劑、有機鞣劑等，目前，在皮革生產中獲得廣泛應用的是鉻鞣劑，占到了皮革產量的90％。鉻鞣劑的使用產生了嚴重的污染問題，目前研究少鉻鞣制、消除鉻鞣劑污染以及開發新型綠色鞣劑是研究熱點（徐佳麗，湯杰，鄭如蘭，等.幾種無鉻鞣劑的鞣革性能的比較研究.中國皮革，2016，44（16）：9-16；Sundar V J, Muralidharan C, Mandal A B. A novel chrome tanning process for minimization of total dissolved solids and chromium in effluents [J]. Journal of Cleaner Production, 2013, 59: 239-244；）。

環氧樹脂類鞣劑是一種新型無鉻鞣劑，具有綠色環保的特點（高 晶，李 靖，廖學品，等. 植物鞣劑-環氧樹脂結合鞣法研究[J]. 中國皮革， 2012，41(3)：8-12.），其目前主要用于鉻鞣前的預鞣和鉻鞣后的復鞣，目的是提高成品皮革革的耐濕熱穩定性和物理機械強度，同時實現了減少鉻鞣劑用量的目的。本發明的主要創新點在于將氧化石墨烯納米材料引入到環氧樹脂中，形成環氧樹脂基氧化石墨烯納米皮革鞣劑，由于氧化石墨烯納米片層上富含羥基、羧基、環氧基等官能團，能夠使其與環氧氯丙烷在強堿環境和相轉移催化劑β-環糊精的催化作用下發生反應，生成環氧樹脂基氧化石墨烯納米材料，具有與膠原纖維通過配位鍵、納米效應等作用對于皮革膠原纖維產生顯著的鞣制效果。

發明內容

本發明要提供一種環氧樹脂基氧化石墨烯納米皮革鞣劑及制備方法。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明實施例提供一種環氧樹脂基氧化石墨烯納米皮革鞣劑，由以下材料按照質量份制成：

氧化石墨烯分散液40~60份、環氧氯丙烷 25~40份、三羥甲基丙烷15~25份、氧化劑0.3~0.8份、強堿溶液 0.1~0.4份、β-環糊精0.04~0.08份。

上述方案中，所述氧化劑為過硫酸銨或雙氧水。

上述方案中，所述強堿溶液為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶于去離子水得到，濃度為1mol/L。

上述方案中，所述氧化石墨分散液中氧化石墨烯的含量為1~3％，氧化石墨烯片層平均厚度在5~10 nm，平均長寬在15~25 nm。

本發明實施例還提供一種環氧樹脂基氧化石墨烯納米皮革鞣劑的制備方法，按照質量份取氧化石墨烯分散液40~60份于反應器內，待加熱到70℃后添加0.3~0.8質量份的過硫酸銨，攪拌條件下反應0.5小時，降溫到40℃，加入強堿溶液調節溶液pH在11~13，引入0.04~0.08質量份的相轉移催化劑β-環糊精，攪拌約15分鐘使溶液均勻，此時滴加25~40質量份的環氧氯丙烷，滴加時間為0.5~1小時，滴加完成后繼續保溫反應2~3小時，用物質的量濃度為1mol/L的甲酸溶液調節體系pH值為5.5~6.0，所的產物為環氧樹脂基氧化石墨烯納米皮革鞣劑。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

本發明首次將氧化石墨烯納米材料與環氧樹脂的單體進行反應制備環氧樹脂基氧化石墨烯納米皮革鞣劑，旨在提高環氧樹脂的鞣制效果，具有納米片層結構的氧化石墨烯上含有環氧基、羧基和羥基等活性基團，即可以與環氧氯丙烷等反應，也可以與皮革膠原纖維上的活性基團反應，具有良好的鞣制效果，可以替代鉻鞣劑，消除或者減少鉻鞣劑的污染，因此具有廣泛的應用前景。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明進行詳細說明。

本發明實施例提供一種環氧樹脂基氧化石墨烯納米皮革鞣劑，該納米皮革鞣劑由以下材料按照質量份制成：

所述氧化石墨烯分散液40~60份、環氧氯丙烷 25~40份、三羥甲基丙烷15~25份、氧化劑0.3~0.8份、強堿溶液 0.1~0.4份、β-環糊精0.04~0.08份。