[發(fā)明專利]用于皮革助劑的改性氧化石墨烯小尺寸納米片層水相均勻分散液及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810127124.4
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108929923B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂生華;雷穎;胡浩巖;孫立;張佳
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號: C14C3/02
• 分類號: C14C3/02;C14C3/22;C14C9/02
• 代理公司: 西安新思維專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

本發(fā)明公開了一種可用于皮革助劑的改性氧化石墨烯小尺寸納米片層水相均勻分散液及其制備方法，改性氧化石墨烯小尺寸納米片層水相均勻分散液由以下材料按照質(zhì)量份制成：氧化石墨烯含量為0.1%~0.3%的納米片層分散液100~300份、分散劑A 5~10份、分散劑B 6~9份、催化劑0.5~1份、穩(wěn)定劑0.3~0.5份。通過兩步插層及酰胺化反應(yīng)，制備了氧化石墨烯小尺寸納米片層分散液，其片層厚度為0.4~0.8nm，平面尺寸為21.5~53.2nm，所制備的小尺寸氧化石墨烯納米片層通過與合成鞣劑、樹脂鞣劑、樹脂填充劑、樹脂復(fù)鞣劑、加脂劑等配伍使用引入皮革中，當(dāng)控制氧化石墨在皮革中的含量達(dá)到0.02%~0.06%時可提高皮革收縮溫度12~21℃，提高皮革助劑吸收率達(dá)到95%~99%，提高皮革柔軟及彈性等級，顯著提高這些皮革助劑的作用效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于皮革功能材料應(yīng)用領(lǐng)域，涉及一種用于皮革助劑的改性氧化石墨烯小尺寸納米片層水相均勻分散液及其制備方法和應(yīng)用。

技術(shù)背景

目前，皮革工業(yè)及生產(chǎn)過程中存在的最大問題依然是污染問題，主要原因在于使用了大量作用效率及吸收效率較低的皮革化學(xué)品，如皮革鞣劑、填充劑、復(fù)鞣劑、加脂劑等，其普遍的吸收率在60%~80%。因此，要減少皮革工業(yè)的污染及實現(xiàn)皮革生產(chǎn)過程的清潔化生產(chǎn)，主要是要提高皮革化學(xué)品的作用效果和吸收率。氧化石墨烯納米片層，具有納米材料的基本性能，如納米效應(yīng)和小尺寸效應(yīng)，也具有自己特有的結(jié)構(gòu)和性能，如在氧化石墨烯納米片層上含有大量的功能基團(tuán)如羧基、羥基和環(huán)氧基，使得氧化石墨烯具有親水性，容易在水相中形成納米片層狀分散體，同時能夠和皮革膠原纖維進(jìn)行化學(xué)結(jié)合。因此，氧化石墨烯納米片層可用于皮革生產(chǎn)過程，與皮革鞣劑、填充劑、復(fù)鞣劑和加脂劑配伍使用，具有用量少、吸收率高、污染少及效果顯著等特點(diǎn)，因此，應(yīng)用氧化石墨烯納米片層在皮革生產(chǎn)過程對于減少污染及提高皮革性能具有重要的意義。但是氧化石墨烯納米片層由于其大比表面積及其納米效應(yīng)，在氧化石墨烯納米片層之間存在著大的分子間作用力，使得氧化石墨烯納米片層在水相體系中形成聚集、凝聚現(xiàn)象，在水相體系中往往形成的是多片層聚集體或者凝聚體，要實現(xiàn)小尺寸少片層或者單片層均勻分布是很困難的事情，因此，氧化石墨烯納米片層的小尺寸少片層的分散對于用于皮革助劑意義重大。目前，要使氧化石墨烯在使用環(huán)境下形成小尺寸少片層（1~2個單片層聚集體、20~50nm的平面尺寸）均勻分散是一件非常困難的事情。目前的主要解決方法是加強(qiáng)攪拌作用及使用分散劑，常用的分散劑有表面活性劑如十二烷基磺酸鈉或者聚合物分散劑。所用這些都不能從根本上解決氧化石墨烯納米片層的小尺寸少片層的分散問題，因此限制了氧化石墨烯的應(yīng)用。這些問題急待解決，也是目前相關(guān)領(lǐng)域的研究者主要的研究方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于皮革助劑的改性氧化石墨烯小尺寸納米片層水相均勻分散液及其制備方法和應(yīng)用。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

用于皮革助劑的改性氧化石墨烯小尺寸納米片層水相均勻分散液，其特征在于，由以下材料按照質(zhì)量份制成：氧化石墨烯含量為0.1%~0.3%的氧化石墨烯納米片層分散液100~300份、分散劑A 5~10份、分散劑B 6~9份、催化劑0.5~1份、穩(wěn)定劑0.3~0.5份。

所述氧化石墨烯納米片層分散液的厚度為2.1~5.7nm、平面尺寸范圍為298.6~456.4 nm。

所述的分散劑A是工業(yè)級純度大于99.9%的乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙氨基乙醇胺中的一種或者其任意比例的組合；所述分散劑B是工業(yè)級純度大于99.9%的的二乙烯基三胺、三乙烯基四胺、四乙烯基五胺、三聚氰胺中的一種或者幾種。

所述催化劑為濃度為86%~97.5%的濃硝酸、濃度為98%的濃硫酸、濃度為37.5%的濃鹽酸或?qū)妆交撬帷?/p>

所述的穩(wěn)定劑為工業(yè)級純度大于99.9%的二乙烯基三胺五乙酸鈉或乙二胺四乙酸二鈉。