一种人造革用环保低碳发泡剂及其制备方法

文档序号:9518174阅读:926来源:国知局
一种人造革用环保低碳发泡剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于精细化工技术领域,具体设及一种人造革用环保低碳发泡剂及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 发泡剂是人造革制造过程中广泛使用的助剂,它赋予皮革良好的泡感、丰满性弹 性和透气性。近年来,随着人造革需求量的不断增大,其产量也在日益增大。传统的发泡剂 有偶氮二甲酯胺(AC)、二亚硝基五次甲基四胺(DPT)、横酷阱等,其中AC发泡剂占据化学发 泡剂消耗量的90%左右。
[0003] 传统AC发泡剂的分解溫度为216 °C,发泡溫度通常介于210-220 °C,如此高的发 泡溫度,严重推高合成革产业的能耗,同时还会导致PVC的部分分解W及导热油的使用寿 命的下降;另外,AC发泡剂的分解区间窄、突发性较强,容易造成革身鼓泡或并泡等现象。
[0004]AC发泡剂的主要成分为偶氮二甲酯胺,本身含偶氮结构,由于其生理毒性问题已 被欧盟禁止使用;另外,使用AC发泡剂生产的人造革产品泛黄,在白色、浅色等诸多革品上 的应用也受了到严格限制。
[0005] 针对上述缺点,国内外对AC发泡剂进行了大量的改性研究。目前有关AC发泡剂 的改性研究主要集中在控制其分解溫度运一个方面。如专利化103834055A公开了一种低 溫环保发泡剂的制备方法,由AC发泡剂、活性助剂、分解控制剂、甲酯胺去除剂组成,其中, 活性助剂为氧化锋、硬脂酸锋等锋类化合物,尿素或硫脈,=乙醇胺,季戊四醇,甘油中的一 种或若干种的组合。该发明所制得的低溫环保发泡剂是通过活性助剂来降低AC发泡剂的 分解溫度和降低能耗,但该发泡剂组份复杂,各组分与人造革浆料配伍性差、发泡溫度不稳 定,分解产物中仍然含有偶氮化合物,也没有从根本上解决AC发泡剂的毒性和成革不耐黄 变的问题。
[0006] 专利CN103012831A也提供了一种低溫发泡剂的制备方法,其适合多种橡胶的制 备工艺要求,该发泡剂的分解产物中会有氨气等腐蚀性气体产生,不适合于人造革的生产 工艺,无法满足人造革涂布法与压延法的溫度要求。

【发明内容】

[0007] 本发明的目的是针对上述现有技术的不足,提供一种人造革用环保低碳发泡剂及 其制备方法,该发泡剂适用于人造革涂布法及压延法工艺,该发泡剂主要用于制备PVC人 造革。
[0008] 本发明提供的人造革用环保低碳发泡剂及其制备方法,其特点在于: (1) 发泡剂为白色微粉末,储存稳定,分子结构中不含发色基团,应用于人造革不会造 成革身泛黄; (2) 发泡剂本身不含偶氮基团,无毒无害,其分解产生的气体是氮气和水蒸气,即分解 气体无毒无害,具有环境友好性; (3)发泡剂的发泡溫度在190~200 °C之间,相比于AC发泡剂(发泡溫度210~220°C), 其分解溫度低,降低了人造革制作过程中的能耗,可有效避免PVC基材的分解,延长了导热 油的使用寿命。
[0009] 本发明提供的上述人造革用环保低碳发泡剂及其制备方法包括W下步骤: (1) 首先将1~3mol计量好的含有横酷阱基团的化合物与10~30mol的溶剂加入到装 有冷凝回流管、揽拌器、溫度计的1000~5000ml四口烧瓶中; (2) 在所得的分散体系中加入0.1~0.6mol的吸水性物质,在揽拌条件下,加热至 60~85 °C,冷凝回流; (3) 将含酬类化合物1~8mol、0.Ol~0. 05mol的有机酸催化剂缓慢滴加到步骤(2)所 得的分散体系中,反应6~10h; (4) 降至室溫,然后将步骤(3)所得的悬浮物过滤,滤液(溶剂)回用,然后将固体物用 去离子水洗涂2-3次W去除粗产品中的吸水性物质,再用热的无水乙醇将固体物反复洗涂 2-3次,去除未反应的反应物,随后过滤,将所得固体产物烘干,包装入袋。
[0010] 上述方法中所述的人造革用环保低碳发泡剂及其制备方法,其特征在于所得的系 列产品为白色粉末状,产率为86. 1~95. 7%,其分解溫度高于180 °C,合适的发泡溫度区间 190~200 °C,发泡倍率高于3. 5,属于吸热型发泡剂。
[0011] 上述方法中所述的人造革用环保低碳发泡剂及其制备方法,其特征在于该方法中 所用的含有横酷阱基团的原料是选取于44'-氧代双苯横酷阱、对甲苯横酷阱或苯横酷阱 中的任一种。
[0012] 上述方法中所述的人造革用环保低碳发泡剂及其制备方法,其特征在于该方法中 所用的含幾基的原料为丙酬、甲乙酬或苯乙酬中的任一种。
[0013] 上述方法中所述的人造革用环保低碳发泡剂及其制备方法,其特征在于该方法中 所用的溶剂为无水乙醇、先^二甲基甲酯胺或二甲亚讽中的任一种。
[0014] 上述方法中所述的人造革用环保低碳发泡剂及其制备方法,其特征在于该方法中 所用的吸水性物质为无水硫酸钢、无水氯化巧、无水硫酸儀中的任一种或其组合。
[0015] 上述方法中所述的人造革用环保低碳发泡剂及其制备方法,其特征在于该方法中 所用的含簇基的催化剂为冰乙酸、乳酸和巧樣酸中的任一种或其组合。
[0016] 上述方法中所述的人造革用环保低碳发泡剂及其制备方法,其特征在于该方法中 所设及的合成原理如下:
互换。
[0017] 本发明与现有技术相比,具有W下创新性或积极效果: (1) 本发明提供的人造革用环保低碳发泡剂是通过特殊的分子设计和化学合成技术备 出来的,解决了现有共混复配型低溫发泡剂与人造革树脂浆料配伍性差、发泡助剂易迁移、 分布不均匀、发泡溫度不稳定等一系列问题,本发明所制备的发泡剂使用过程中与树脂相 容性好,具有稳定的发泡效果; (2) 本发明提供的人造革用环保低碳发泡剂可赋予人造革均匀细腻的泡孔结构,提高 人造革的手感,提升其性能; (3) 本发明提供的人造革用环保低碳发泡剂及其制备方法,工艺简单,发泡溫度通过 酬类化合物取代基控制,性能易于调节,该发泡剂可广泛应用于人造革涂布法及压延法工 艺; (4) 本发明提供的人造革用环保低碳发泡剂,其发泡溫度比AC低10-20 °C,不含偶氮, 具有良好的生理安全性,同时可降低能耗,减少污染,具有环境友好性。
【附图说明】
[0018] 图1为实施例1中含横酷阱基团的化合物与本发明提供的人造革用环保低碳发泡 剂的红外光谱对比图。通过对比含横酷阱基团原料与本发明提供的人造革用环保低碳发泡 剂的红外光谱谱图可知:光谱图中用实线标注的1306. 84cm1、1155. 23cm1处的红外吸收 峰值,是原料与发泡剂中一S〇2-NH-基团的振动吸收峰。红外光谱图a中,1613. 98cm1处 的红外吸收峰在发泡剂的红外光谱图中完全消失,表明原料中的横酷阱基团与丙酬发生了 反应。而在发泡剂的红外光谱图b中,因生成的一N=C-键与次胺基上的孤对电子形成P~n 共辆,使其特征吸收峰值由原来的1620cm1移至1574. 22Cffli附近,而且在3000Cffli附 近、1437. 48cm1处的红外吸收峰值是原料与丙酬反应之后生成的一CH3的特征吸收峰,上 述结果表明,人造革用环保低碳发泡剂已经成功合成。
[0019] 图2为实施例1所制备的人造革用环保低碳发泡剂的DSC图。可W观察到,该发 泡剂的DSC图只有一个峰值,说明其发泡剂组份单一,纯度高。该发泡剂在氮气氛围下分解 峰的峰值在180. 7°C,即在该溫度下大部分的改性发泡剂都处于分解状态。由此可知,改性 发泡剂在氮气氛围下分解溫度180. 7 °C,且改性发泡剂属于吸热型发泡剂,在分解过程中 吸收的热量为247J/g。
[0020] 图3为实施例1所制备的人造革用环保低碳发泡剂应用于人造革发泡后的电镜照 片图。从图中可知,其泡孔结构细腻均匀,平均孔径与孔径差较小,其细密性优,泡孔质量较 好。
【具体实施方式】
[0021] 下面通过实施例对本发明进行具体描述,有必要在此指出的是W下实施例只是 用于对本发明进行的进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的技术熟 练人员可W
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