专利名称：负载鞣性离子蒙脱土改性亚硫酸化菜籽油加脂剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种皮革加脂剂的制备方法，具体涉及一种负载鞣性离子蒙脱土改性亚硫酸化菜籽油加脂剂的制备方法。
背景技术：
原料皮经过浸灰碱、软化、脱脂等工序后，油脂几乎完全被除去，除去油脂的裸皮鞣制成的革，在干燥时由于纤维间缺乏适当的润滑，使纤维彼此互相粘结起来，导致皮革变僵硬，不耐弯折，粒面易折裂，达不到成革对手感和物理力学性能的要求，因此加脂是制革过程中十分必要的工序。加脂的作用就是使皮革柔软、丰满、耐折、富有弹性，从而赋予成 革良好的性能。然而加脂剂在赋予皮革良好的各项性能的同时，由于其与皮革纤维之间的结合牢固比较低，在加热过程中极易迁移至皮革表面，直接成为燃料，从而提高了皮革的易燃性。因此，阻燃性已经成为高层建筑的内装潢、飞机和汽车内装饰、办公家具的制造、森林防火装备的制造用皮革的要求之一。国外汽车公司针对皮革的易燃，且燃烧会释放出有毒气体和烟雾的缺点，纷纷提出苛刻的内饰革阻燃指标。我国对于皮革阻燃技术以及阻燃材料的研究开发很少，特别是具有高效无毒、无腐蚀、耐久性好、多功能化的阻燃材料，几乎还是空白。含卤阻燃剂虽然具有阻燃效率高，价格适中等优点，但是燃烧时会放出腐蚀性毒气。蒙脱土纳米复合材料不但具有优异的力学性能、热学性能，而且具有很好的阻燃性能，其作为一种低烟无卤新型阻燃剂在橡胶、塑料、纤维、涂料中有着广泛的应用。而将负载
鞣性离子的蒙脱土引入亚硫酸化菜籽油加脂剂中，制备具有复鞣、加脂、填充及阻燃的多功能性纳米复合加脂剂的研究还鲜见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种负载鞣性离子蒙脱土改性亚硫酸化菜籽油加脂剂的制备方法。本发明所采用的技术方案是
负载鞣性离子蒙脱土改性亚硫酸化菜籽油加脂剂的制备方法，其特征在于
由以下步骤实现
步骤一取用硫酸水溶液调节pH为2. 0 7. 0的去离子水100重量份加入三口烧瓶中，常温下调节搅拌装置转速为350转/分钟 450转/分钟，取I. 116 2. 118重量份的鞣性离子硫酸盐加入三口烧瓶中，常温恒速搅拌10分钟 20分钟；调节控温装置待温度达75°C 85°C，调节搅拌装置转速为850转/分钟 950转/分钟，缓慢加入5重量份的钠基蒙脱土，恒温恒速搅拌240分钟 300分钟；离心后再用去离子水洗涤，重复6次，将产物在102°C烘箱内干燥24小时 48小时，研磨后得负载鞣性离子蒙脱土 ；步骤二
取O. 43 2. 577重量份的负载鞣性离子蒙脱土和55重量份的菜籽油加入三口烧瓶中，调节控温装置待温度达105°C，恒温反应40分钟；加入I. 95重量份的乙二胺和O. 7重量份的Al2O3,恒温反应120分钟；调节控温装置待温度达130°C，20分钟滴加完9. 6重量份丙烯酸，恒温反应240分钟；调节控温装置待温度达80°C，30分钟滴加完亚硫酸氢钠溶液，恒温反应120分钟；调节控温装置待温度达75°C，用碱液调节体系pH为7. 5，恒温反应120分钟；加入去离子水调节固含量为40%，恒温反应40分钟，制得负载鞣性离子蒙脱土改性亚硫酸化菜籽油加脂剂。步骤一中，所述的硫酸水溶液为质量浓度为98%的浓硫酸稀释于10倍的去离子水中。
步骤一中，所述的鞣性离子硫酸盐选自硫酸铬、硫酸锆、硫酸铁、硫酸铝。步骤二中，所述的亚硫酸氢钠溶液是15重量份亚硫酸氢钠溶解于30重量份去离子水中得到的溶液。步骤一中，所述的碱液为质量浓度为40%的氢氧化钠水溶液或质量浓度为40%的氢氧化钾水溶液。本发明具有以下优点
本发明以具有鞣性的铬、锆、铁及铝离子，通过离子交换法，对钠基蒙脱土层间的钠离子进行交换，使得改性后的负载鞣性离子的蒙脱土的热稳定性进一步提高，层间距增大。将负载鞣性离子的蒙脱土分散于菜籽油中，再采用乙二胺、丙烯酸及亚硫酸氢钠等对其进行酰胺化与亚硫酸化改性，制备负载鞣性离子蒙脱土 /改性菜籽油纳米复合加脂剂。其中部分被改性的菜籽油会进入已经被鞣性离子撑大层间的蒙脱土中，并于鞣性离子结合，从而进一步将蒙脱土的层间撑大，甚至使蒙脱土发生剥离，有利于其纳米效应的发挥，也进一步增加了蒙脱土在复合材料中的分散稳定性与均一性。在加脂时鞣性离子可与皮革胶原纤维上的活性基团发生结合，在加脂的同时也对皮革进一步鞣制，进而使加脂剂结合的更加牢固，从而提高了加脂后坯革的阻燃性能与机械性能。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明进行详细的说明。本发明所述的负载鞣性离子蒙脱土改性亚硫酸化菜籽油加脂剂的制备方法，由以下步骤实现
步骤一取用硫酸水溶液调节pH为2. O 7. O的去离子水100重量份加入三口烧瓶中，常温下调节搅拌装置转速为350转/分钟 450转/分钟，取I. 116 2. 118重量份的鞣性离子硫酸盐加入三口烧瓶中，常温恒速搅拌10分钟 20分钟；调节控温装置待温度达75°C 85°C，调节搅拌装置转速为850转/分钟 950转/分钟，缓慢加入5重量份的钠基蒙脱土，恒温恒速搅拌240分钟 300分钟；离心后再用去离子水洗涤，重复6次，将产物在102°C烘箱内干燥24小时 48小时，研磨后得负载鞣性离子蒙脱土 ；
其中，硫酸水溶液为质量浓度为98%的浓硫酸稀释于10倍的去离子水中；
鞣性离子硫酸盐选自硫酸铬、硫酸锆、硫酸铁、硫酸铝。步骤二取0. 43 2. 577重量份的负载鞣性离子蒙脱土和55重量份的菜籽油加入三口烧瓶中，调节控温装置待温度达105°C，恒温反应40分钟；加入I. 95重量份的乙二胺和0. 7重量份的Al2O3,恒温反应120分钟；调节控温装置待温度达130°C，20分钟滴加完9. 6重量份丙烯酸，恒温反应240分钟；调节控温装置待温度达80°C，30分钟滴加完亚硫酸氢钠溶液，恒温反应120分钟；调节控温装置待温度达75°C，用碱液调节体系pH为7. 5，恒温反应120分钟；加入去离子水调节固含量为40%，恒温反应40分钟，制得负载鞣性离子蒙脱土改性亚硫酸化菜籽油加脂剂。其中，亚硫酸氢钠溶液是15重量份亚硫酸氢钠溶解于30重量份去离子水中得到的溶液；
碱液为质量浓度为40%的氢氧化钠水溶液或质量浓度为40%的氢氧化钾水溶液。实施例I : 步骤一
取用硫酸水溶液(质量浓度为98%的浓硫酸稀释于10倍的去离子水中)调节pH为
3.5的去离子水100重量份加入三口烧瓶中，常温下调节搅拌装置转速为400转/分钟，取I. 395重量份的硫酸铬加入三口烧瓶中，常温恒速搅拌15分钟；调节控温装置待温度达75°C，调节搅拌装置转速为900转/分钟，缓慢加入5重量份的钠基蒙脱土，恒温恒速搅拌240分钟；离心后再用去离子水洗涤，重复6次，将产物在102°C烘箱内干燥24小时，研磨后得负载鞣性离子蒙脱土。步骤二
取0. 859重量份的负载鞣性离子蒙脱土和55重量份的菜籽油加入三口烧瓶中，调节控温装置待温度达105°C，恒温反应40分钟；加入I. 95重量份的乙二胺和0. 7重量份的Al2O3,恒温反应120分钟；调节控温装置待温度达130°C，20分钟滴加完9. 6重量份丙烯酸，恒温反应240分钟；调节控温装置待温度达80°C，30分钟滴加完亚硫酸氢钠溶液(15重量份亚硫酸氢钠，溶解于30重量份去离子水中)，恒温反应120分钟；调节控温装置待温度达75°C，用质量浓度为40%的氢氧化钠水溶液调节体系pH为7. 5，恒温反应120分钟；加入去离子水调节固含量为40%，恒温反应40分钟，制得负载鞣性离子蒙脱土改性亚硫酸化菜籽油加脂剂。实施例2:
步骤一
取用硫酸水溶液(质量浓度为98%的浓硫酸稀释于10倍的去离子水中)调节pH为
4.5的去离子水100重量份加入三口烧瓶中，常温下调节搅拌装置转速为350转/分钟，取I. 859重量份的硫酸铝加入三口烧瓶中，常温恒速搅拌10分钟；调节控温装置待温度达75°C，调节搅拌装置转速为950转/分钟，缓慢加入5重量份的钠基蒙脱土，恒温恒速搅拌270分钟；离心后再用去离子水洗涤，重复6次，将产物在102°C烘箱内干燥48小时，研磨后得负载鞣性离子蒙脱土。步骤二
取I. 718重量份的负载鞣性离子蒙脱土和55重量份的菜籽油加入三口烧瓶中，调节控温装置待温度达105°C，恒温反应40分钟；加入I. 95重量份的乙二胺和0. 7重量份的Al2O3,恒温反应120分钟；调节控温装置待温度达130°C，20分钟滴加完9. 6重量份丙烯酸，恒温反应240分钟；调节控温装置待温度达80°C，30分钟滴加完亚硫酸氢钠溶液(15重量份亚硫酸氢钠，溶解于30重量份去离子水中)，恒温反应120分钟；调节控温装置待温度达75°C，用质量浓度为40%的氢氧化钾水溶液调节体系pH为7. 5，恒温反应120分钟；加入去离子水调节固含量为40%，恒温反应40分钟，制得负载鞣性离子蒙脱土改性亚硫酸化菜籽油加脂剂。实施例3
步骤一
取用硫酸水溶液(质量浓度为98%的浓硫酸稀释于10倍的去离子水中)调节pH为
2.O的去离子水100重量份加入三口烧瓶中，常温下调节搅拌装置转速为450转/分钟，取2. 118重量份的硫酸锆加入三口烧瓶中，常温恒速搅拌20分钟；调节控温装置待温度达 85°C，调节搅拌装置转速为900转/分钟，缓慢加入5重量份的钠基蒙脱土，恒温恒速搅拌300分钟；离心后再用去离子水洗涤，重复6次，将产物在102°C烘箱内干燥36小时，研磨后得负载鞣性离子蒙脱土。步骤二
取2. 577重量份的负载鞣性离子蒙脱土和55重量份的菜籽油加入三口烧瓶中，调节控温装置待温度达105°C，恒温反应40分钟；加入I. 95重量份的乙二胺和O. 7重量份的Al2O3,恒温反应120分钟；调节控温装置待温度达130°C，20分钟滴加完9. 6重量份丙烯酸，恒温反应240分钟；调节控温装置待温度达80°C，30分钟滴加完亚硫酸氢钠溶液(15重量份亚硫酸氢钠，溶解于30重量份去离子水中)，恒温反应120分钟；调节控温装置待温度达75°C，用质量浓度为40%的氢氧化钠水溶液调节体系pH为7. 5，恒温反应120分钟；加入去离子水调节固含量为40%，恒温反应40分钟，制得负载鞣性离子蒙脱土改性亚硫酸化菜籽油加脂剂。实施例4
步骤一
取用硫酸水溶液(质量浓度为98%的浓硫酸稀释于10倍的去离子水中)调节pH为
7.O的去离子水100重量份加入三口烧瓶中，常温下调节搅拌装置转速为400转/分钟，取I. 116重量份的硫酸铁加入三口烧瓶中，常温恒速搅拌15分钟；调节控温装置待温度达85°C，调节搅拌装置转速为850转/分钟，缓慢加入5重量份的钠基蒙脱土，恒温恒速搅拌300分钟；离心后再用去离子水洗涤，重复6次，将产物在102°C烘箱内干燥48小时，研磨后得负载鞣性离子蒙脱土。步骤二
取O. 43重量份的负载鞣性离子蒙脱土和55重量份的菜籽油加入三口烧瓶中，调节控温装置待温度达105°C，恒温反应40分钟；加入I. 95重量份的乙二胺和O. 7重量份的Al2O3,恒温反应120分钟；调节控温装置待温度达130°C，20分钟滴加完9. 6重量份丙烯酸，恒温反应240分钟；调节控温装置待温度达80°C，30分钟滴加完亚硫酸氢钠溶液(15重量份亚硫酸氢钠，溶解于30重量份去离子水中)，恒温反应120分钟；调节控温装置待温度达75°C，用质量浓度为40%的氢氧化钾水溶液调节体系pH为7. 5，恒温反应120分钟；加入去离子水调节固含量为40%，恒温反应40分钟，制得负载鞣性离子蒙脱土改性亚硫酸化菜籽油加脂剂。
在加脂时鞣性离子可与皮革胶原纤维上的活性基团发生结合，在加脂的同时也对皮革进一步鞣制，进而使加脂剂结合的更加牢固，从而提高了加脂后坯革的阻燃性能与机械性能。具体检测数据如下表
权利要求
1.负载鞣性离子蒙脱土改性亚硫酸化菜籽油加脂剂的制备方法，其特征在于 由以下步骤实现 步骤一取用硫酸水溶液调节pH为2. O 7. O的去离子水100重量份加入三口烧瓶中，常温下调节搅拌装置转速为350转/分钟 450转/分钟，取I. 116 2. 118重量份的鞣性离子硫酸盐加入三口烧瓶中，常温恒速搅拌10分钟 20分钟；调节控温装置待温度达75°C 85°C，调节搅拌装置转速为850转/分钟 950转/分钟，缓慢加入5重量份的钠基蒙脱土，恒温恒速搅拌240分钟 300分钟；离心后再用去离子水洗涤，重复6次，将产物在102°C烘箱内干燥24小时 48小时，研磨后得负载鞣性离子蒙脱土 ； 步骤二 取O. 43 2. 577重量份的负载鞣性离子蒙脱土和55重量份的菜籽油加入三口烧瓶中，调节控温装置待温度达105°C，恒温反应40分钟；加入I. 95重量份的乙二胺和O. 7重量份的Al2O3,恒温反应120分钟；调节控温装置待温度达130°C，20分钟滴加完9. 6重量份丙烯酸，恒温反应240分钟；调节控温装置待温度达80°C，30分钟滴加完亚硫酸氢钠溶液，恒温反应120分钟；调节控温装置待温度达75°C，用碱液调节体系pH为7. 5，恒温反应120分钟；加入去离子水调节固含量为40%，恒温反应40分钟，制得负载鞣性离子蒙脱土改性亚硫酸化菜籽油加脂剂。
2.根据权利要求I所述的负载鞣性离子蒙脱土改性亚硫酸化菜籽油加脂剂的制备方法，其特征在于 步骤一中，所述的硫酸水溶液为质量浓度为98%的浓硫酸稀释于10倍的去离子水中。
3.根据权利要求I或2所述的负载鞣性离子蒙脱土改性亚硫酸化菜籽油加脂剂的制备方法，其特征在于 步骤一中，所述的鞣性离子硫酸盐选自硫酸铬、硫酸锆、硫酸铁、硫酸铝。
4.根据权利要求3所述的负载鞣性离子蒙脱土改性亚硫酸化菜籽油加脂剂的制备方法，其特征在于 步骤二中，所述的亚硫酸氢钠溶液是15重量份亚硫酸氢钠溶解于30重量份去离子水中得到的溶液。
5.根据权利要求4所述的负载鞣性离子蒙脱土改性亚硫酸化菜籽油加脂剂的制备方法，其特征在于 步骤一中，所述的碱液为质量浓度为40%的氢氧化钠水溶液或质量浓度为40%的氢氧化钾水溶液。
全文摘要
本发明涉及一种负载鞣性离子蒙脱土改性亚硫酸化菜籽油加脂剂的制备方法。将负载鞣性离子的蒙脱土引入亚硫酸化菜籽油加脂剂中，制备具有复鞣、加脂、填充及阻燃的多功能性纳米复合加脂剂的研究还鲜见报道。本发明用硫酸水溶液调节pH为2.0～7.0的去离子水，加入鞣性离子硫酸盐，加入钠基蒙脱土，反应得负载鞣性离子蒙脱土，与菜籽油恒温反应，加入乙二胺和Al2O3，滴加丙烯酸和亚硫酸氢钠溶液，反应制得负载鞣性离子蒙脱土改性亚硫酸化菜籽油加脂剂。本发明改性后的负载鞣性离子的蒙脱土的热稳定性进一步提高，蒙脱土的层间撑大，有利于其纳米效应的发挥，也进一步增加了蒙脱土在复合材料中的分散稳定性与均一性，提高了加脂后坯革的阻燃性能与机械性能。
文档编号C14C9/02GK102978302SQ201210584219
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者吕斌, 马建中, 高党鸽, 王雨, 赵娜 申请人:陕西科技大学