技术领域本发明涉及一种复合加脂剂，具体涉及一种琥珀酸酯磺酸化花椒籽油SiO2纳米复合加脂剂及其制备方法。
背景技术：
加脂剂是制革生产中用量最大的皮化材料，它的组成主要包括油脂成分、具有两亲作用的成分及助剂；加脂剂的油脂成分主要有天然油脂、矿物油、石蜡、合成油等（周华龙,何有节.皮革化工材料[M].北京:科学出版社:2010:168-169），矿物油、石蜡和合成油均是来自石油加工产品，属于不可再生资源，迫使人们寻求可代替资源。随着人们对绿色、环保、来源于可再生资源产品的需求增高，皮革加脂剂向可再生的动物、植物油脂方向转移也是顺其自然。近年来，我国花椒种植面积增长迅速，对花椒籽深入研究开发，日益引起人们的关注。据估计，花椒在我国栽植面积已近80万hm2，每年大概有100万吨以上花椒籽需加工利用，其蕴涵10亿元以上产值，合理开发和利用花椒籽已迫在眉睫（唐宝奎.花椒籽一种极待开发利用的油脂资源[J].中国野生植物,1992,(2):24-26.）。将花椒籽油改性制备皮革加脂剂是很可观发展方向。随着经济的发展皮革及其制品朝着高性能、高品质、高附加值的方向发展，各种专用的合成加脂剂和满足特殊要求的多功能性加脂剂将迫切迅速发展。由于纳米SiO2由于具有诸多优良性能，如小尺寸效应、界面效应、光电特性高温下具有高强度、高韧性、稳定性好、制备简单、原料易得，因而得到广泛应用（江楠,宋晓岚,徐大余.纳米SiO2复合材料研究进展[J].粉末冶金材料科学与工程,2007,12(5):5-6.）。故试图将纳米SiO2引入花椒籽油中，来制备专用的新型加脂剂，改善坯革的强度和韧性。而绿色皮革化学品的生产要求尽可能地采用对环境友好的农林产品作为原料。花椒籽是花椒成熟干燥后的种子，呈圆球形、色黑光亮、可供食用和药用。花椒籽重量占花椒总重的一半以上，是花椒果皮生产中的主要副产物。据庄世宏、李桂华等人（庄世宏,李孟楼.花椒籽油的成分分析[J].西北农业学报,2002,11(2):43-45.李桂华,付黎敏,薛开发.花椒种籽化学成分分析研究[J].郑州粮食学院学报,1994,15(4):21-26.）研究，花椒籽是一种含油量和蛋白质含量丰富的油料资源，其含油量达20～25%，蛋白含量达7～15%。基于对花椒籽油理化性能的分析，花椒籽油可以用来制备皮革用加脂剂和生产涂料。花椒籽油中含有30%左右的游离脂肪酸（FFA），与菜油和蓖麻油（一般(4mgKOH/g)相比酸值较高，因此花椒籽油制备加脂剂主要是先通过一定的方法对花椒籽油降酸值，然后再进行化学改性，在花椒籽油分子中引入亲水基团，使其具有自乳化性。借鉴其他油脂的改性，花椒籽油降酸后可通过硫酸化、亚硫酸化、磺氯化、磺化、磷酸化等制备一些通用型和专用型的皮革用加脂剂。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种琥珀酸酯磺酸化花椒籽油SiO2纳米复合加脂剂及其制备方法，制备的纳米复合加脂剂加脂后坯革机械强度增加，增厚明显，柔软性和丰满性良好，是一种性能优良的、对环境友好的皮革加脂剂。本发明所采用的技术方案为：琥珀酸酯磺酸化花椒籽油SiO2纳米复合加脂剂的制备方法，其特征在于：由以下步骤实现：步骤一：制备琥珀酸酯磺酸化花椒籽油：在三口烧瓶中加入质量份数50份花椒籽油，升温至70-75℃，加质量份数为30-35份的马来酸酐，加质量份数为2份的对甲苯磺酸作为催化剂，升温到110℃，反应3h；调节温度至80℃，调pH至6.0，加入质量份数为30-35份、质量分数为40%的焦亚硫酸钠溶液，反应2h；降温至60℃，再次调pH至6.0，调固含量为50%，反应40min，制备琥珀酸酯磺酸化花椒籽油；步骤二：制备琥珀酸酯磺酸化花椒籽油SiO2纳米复合加脂剂：在制备好的琥珀酸酯磺酸化花椒籽油中加入占改性花椒籽油固含量1-5%的SiO2纳米粒子，保温80℃，搅拌1h后将复合加脂剂转移至烧杯中超声35min，即得琥珀酸酯磺酸化花椒籽油/SiO2纳米复合加脂剂。如所述的琥珀酸酯磺酸化花椒籽油SiO2纳米复合加脂剂的制备方法制得的加脂剂。本发明具有以下优点：本发明以花椒籽油作为皮革加脂剂原料，既可以降低加脂剂生产成本又可以减少与食用油的竞争，而且可以有效地利用废弃物；减少对资源的浪费和焚烧对生态环境的污染；促进当地经济社会发展和生态农业、绿色农业建设；并且本发明以价廉易得、可再生、易降解、无污染的花椒籽为原料，可生产无污染的皮革加脂剂。按照本发明的制备方法制备的纳米复合型加脂剂性能优良，用于皮革加脂，能提高坯革的柔软性、丰满性、抗张强度、撕裂强度和断裂。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。琥珀酸酯磺酸化花椒籽油SiO2纳米复合加脂剂的制备方法，对花椒籽油进行琥珀酸磺化，选用对甲苯磺酸作为花椒籽油琥珀酸酯磺酸化反应的催化剂，采用超声法引入SiO2到加脂剂体系中，最终达到对皮革增强增韧的效果，具体由以下步骤实现：步骤一：制备琥珀酸酯磺酸化花椒籽油：在三口烧瓶中加入质量份数50份花椒籽油（降酸值后），升温至70-75℃，加质量份数为30-35份的马来酸酐，加质量份数为2份的对甲苯磺酸作为催化剂，升温到110℃，反应3h；调节温度至80℃，调pH至6.0，加入质量份数为30-35份、质量分数为40%的焦亚硫酸钠溶液，反应2h；降温至60℃，再次调pH至6.0，调固含量为50%，反应40min，制备琥珀酸酯磺酸化花椒籽油；步骤二：制备琥珀酸酯磺酸化花椒籽油SiO2纳米复合加脂剂：在制备好的琥珀酸酯磺酸化花椒籽油中加入占改性花椒籽油固含量1-5%的SiO2纳米粒子，保温80℃，搅拌1h后将复合加脂剂转移至烧杯中超声35min，即得琥珀酸酯磺酸化花椒籽油/SiO2纳米复合加脂剂。按此方法制备的纳米复合型加脂剂加脂后坯革机械强度增加，增厚明显（0.1mm），柔软性（最高为7.41mm）和丰满性良好，是一种性能优良的、对环境友好的皮革加脂剂。实施例1：在三口烧瓶中加入质量份数50份花椒籽油（降酸值后），升温至70℃，加质量份数为30份的马来酸酐，加质量份数为2份的对甲苯磺酸作为催化剂，升温到110℃，反应3h；调节温度至80℃，调pH至6.0，加入质量份数为30份、质量分数为40%的焦亚硫酸钠溶液，反应2h；降温至60℃，再次调pH至6.0，调固含量为50%，反应40min，获得琥珀酸酯磺酸化花椒籽油；在制备好的琥珀酸酯磺酸化花椒籽油中加入占改性花椒籽油固含量1%的SiO2纳米粒子，保温80℃，搅拌1h后将复合加脂剂转移至烧杯中超声35min，即得琥珀酸酯磺酸化花椒籽油/SiO2纳米复合加脂剂。实施例2：在三口烧瓶中加入质量份数50份花椒籽油（降酸值后），升温至72℃，加质量份数为32份的马来酸酐，加质量份数为2份的对甲苯磺酸作为催化剂，升温到110℃，反应3h；调节温度至80℃，调pH至6.0，加入质量份数为32份、质量分数为40%的焦亚硫酸钠溶液，反应2h；降温至60℃，再次调pH至6.0，调固含量为50%，反应40min，获得琥珀酸酯磺酸化花椒籽油；在制备好的琥珀酸酯磺酸化花椒籽油中加入占改性花椒籽油固含量2%的SiO2纳米粒子，保温80℃，搅拌1h后将复合加脂剂转移至烧杯中超声35min，即得琥珀酸酯磺酸化花椒籽油/SiO2纳米复合加脂剂。实施例3：在三口烧瓶中加入质量份数50份花椒籽油（降酸值后），升温至73℃，加质量份数为33份的马来酸酐，加质量份数为2份的对甲苯磺酸作为催化剂，升温到110℃，反应3h；调节温度至80℃，调pH至6.0，加入质量份数为33份、质量分数为40%的焦亚硫酸钠溶液，反应2h；降温至60℃，再次调pH至6.0，调固含量为50%，反应40min，获得琥珀酸酯磺酸化花椒籽油；在制备好的琥珀酸酯磺酸化花椒籽油中加入占改性花椒籽油固含量3%的SiO2纳米粒子，保温80℃，搅拌1h后将复合加脂剂转移至烧杯中超声35min，即得琥珀酸酯磺酸化花椒籽油/SiO2纳米复合加脂剂。实施例4：在三口烧瓶中加入质量份数50份花椒籽油（降酸值后），升温至75℃，加质量份数为35份的马来酸酐，加质量份数为2份的对甲苯磺酸作为催化剂，升温到110℃，反应3h；调节温度至80℃，调pH至6.0，加入质量份数为35份、质量分数为40%的焦亚硫酸钠溶液，反应2h；降温至60℃，再次调pH至6.0，调固含量为50%，反应40min，获得琥珀酸酯磺酸化花椒籽油；在制备好的琥珀酸酯磺酸化花椒籽油中加入占改性花椒籽油固含量5%的SiO2纳米粒子，保温80℃，搅拌1h后将复合加脂剂转移至烧杯中超声35min，即得琥珀酸酯磺酸化花椒籽油/SiO2纳米复合加脂剂。本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。