專利名稱：一種聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種皮革涂飾劑的制備方法，具體涉及一種聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑的制備方法。
背景技術(shù)：
皮革涂飾劑是一種均勻涂覆于皮革表面的高分子類化合物。它通過粘合作用在皮革表面形成一層或多層薄膜，改善皮革的外觀和風格，增加皮革的功能，提高產(chǎn)品的附加值。聚丙烯酸酯由于具有優(yōu)良的光穩(wěn)定性、耐化學(xué)品性、延伸性及良好的粘結(jié)性，因此成為皮革涂飾劑中用量最大的一類，但是聚丙烯酸酯在皮革表面形成一層致密的薄膜，嚴重堵塞了人體散發(fā)的水汽擴散至外界的通道，導(dǎo)致皮革產(chǎn)品的衛(wèi)生性能受到極大影響。
目前，人們將無機納米粒子分散在聚合物基質(zhì)中可以使聚合物的力學(xué)性能、耐熱性能、耐磨性能等得到極大提高，進而通過將無機納米粒子引入聚丙烯酸酯皮革涂飾劑中來改善皮革涂飾劑的力學(xué)性能、耐熱性、抗菌性等性能。但存在的問題是所引入的無機納米粒子為致密的實心結(jié)構(gòu)，對皮革涂飾劑的衛(wèi)生性能的提升并無顯著效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑的制備方法，采用該方法制備的復(fù)合皮革涂飾劑具有良好的透水汽性，能有效的提升皮革涂飾劑的衛(wèi)生性能。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑的制備方法，具體實現(xiàn)過程如下
(I)聚苯乙烯微球的制備
將O. 5^2. 5g的表面活性劑、O. 37、. 41g的引發(fā)劑加入到裝有IOOg蒸餾水的三口燒瓶中，攪拌使之形成均一透明的溶液。向上述溶液中加入2. (Γ4. Og的苯乙烯，攪拌30min后，氬氣氛除氧lh，升溫至7(T90°C，保溫反應(yīng)22 26h。反應(yīng)結(jié)束后，獲得均一穩(wěn)定的聚苯乙烯微球乳液。(2)中空二氧化硅納米粒子的制備
取3(T60g聚苯乙烯微球乳液，調(diào)節(jié)其pH至4. (Γ7. 0，加入I. (Tl. 4g硅烷偶聯(lián)劑作為二氧化硅硅源，在50°C下保溫反應(yīng)2(T25h。采用高速旋轉(zhuǎn)離心機對其離心處理，下層沉淀依次采用蒸餾水和無水乙醇洗滌3次，得到核殼型聚苯乙烯/ 二氧化硅復(fù)合微球，然后將其分散在溶劑中，在25飛(TC下攪拌18 24h，離心處理即得中空二氧化硅納米粒子。(3)聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑的制備
將O. 0718、. 3592g中空二氧化硅納米粒子分散在IOmL蒸餾水中，超聲處理5 lOmin，得到中空二氧化硅納米粒子的穩(wěn)定懸浮液，室溫下，將其與19. (Γ20. Og聚丙烯酸酯乳液混合攪拌20min，所得產(chǎn)品即為聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑。
所述表面活性劑為聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基溴化銨中的任一種或兩種。所述引發(fā)劑為偶氮二異丁氰、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、過硫酸銨、過硫酸鉀中的任一種。所述娃燒偶聯(lián)劑為甲基二乙氧基娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒、苯基二乙氧基娃燒、正硅酸乙酯、Y —氨丙基三乙氧基硅烷中的任一種。所述溶劑為甲苯、丙酮、三氯甲烷、四氫呋喃、二氯甲烷中的任一種。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是
(I)本發(fā)明利用納米二氧化硅的表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和體積效應(yīng)等特點，提高皮革涂飾劑的力學(xué)性能，與純聚丙烯酸酯皮革涂飾劑相比，其抗張強度提升了 37. 72%，斷裂伸長率提升了 11. 09%ο(2)本發(fā)明制備的聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，有利于水汽、氣體等小分子通過二氧化硅內(nèi)部空心結(jié)構(gòu)排放到外界，皮革涂飾劑的透水汽性能得到提升。與純聚丙烯酸酯皮革涂飾劑相比，其透水汽性提高了 82.65%。


圖I為中空二氧化硅納米粒子的TEM表征。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明做詳細說明 實施例I
(I)聚苯乙烯微球的制備
將I. 5g的聚乙烯吡咯烷酮、O. 38g的偶氮二異丁基脒鹽酸鹽加入到裝有IOOg蒸餾水的三口燒瓶中，攪拌使之形成均一透明的溶液。向上述溶液中加入3. Og的苯乙烯，攪拌30min后，氬氣氛除氧Ih，升溫至70°C，保溫反應(yīng)24h。反應(yīng)結(jié)束后，獲得均一穩(wěn)定的聚苯乙烯微球乳液。(2)中空二氧化硅納米粒子的制備
取30g聚苯乙烯微球乳液，調(diào)節(jié)其pH至4. 12，加入I. 33g正硅酸乙酯，在50°C下保溫反應(yīng)24h。采用高速旋轉(zhuǎn)離心機對其離心處理，下層沉淀依次采用蒸餾水和無水乙醇洗滌3次，得到核殼型聚苯乙烯/ 二氧化硅復(fù)合微球，然后將其分散在四氫呋喃中，在50°C下攪拌24h，離心處理即得中空二氧化硅納米粒子。(3)聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑的制備
將O. 0718g中空二氧化硅納米粒子分散在IOmL蒸餾水中，超聲處理5min，得到中空二氧化硅納米粒子的穩(wěn)定懸浮液，室溫下，將其與19. Sg聚丙烯酸酯乳液混合攪拌20min，所得產(chǎn)品即為聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑。實施例2:
(I)聚苯乙烯微球的制備
將O. 5g的十六烷基三甲基溴化銨、O. 39g的偶氮二異丁氰加入到裝有IOOg蒸餾水的三口燒瓶中，攪拌使之形成均一透明的溶液。向上述溶液中加入4. Og的苯乙烯，攪拌30min后，氬氣氛除氧lh，升溫至85°C，保溫反應(yīng)23 h。反應(yīng)結(jié)束后，獲得均一穩(wěn)定的聚苯乙烯微球乳液。(2)中空二氧化硅納米粒子的制備
取37g聚苯乙烯微球乳液，調(diào)節(jié)其pH至4. O,加入I. Og乙烯基三乙氧基硅烷，在50°C下保溫反應(yīng)25h。采用高速旋轉(zhuǎn)離心機對其離心處理，下層沉淀依次采用蒸餾水和無水乙醇洗滌3次，得到核殼型聚苯乙烯/ 二氧化硅復(fù)合微球，然后將其分散在丙酮中，在40°C下攪拌19h，離心處理即得中空二氧化硅納米粒子。(3)聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑的制備
將O. 2874g中空二氧化硅納米粒子分散在IOmL蒸餾水中，超聲處理7min，得到中空二氧化硅納米粒子的穩(wěn)定懸浮液，室溫下，將其與20. Og聚丙烯酸酯乳液混合攪拌20min，所得產(chǎn)品即為聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑。實施例3:
(I)聚苯乙烯微球的制備
將2. 5g的十二烷基三甲基溴化銨、O. 41g的過硫酸銨加入到裝有IOOg蒸餾水的三口燒瓶中，攪拌使之形成均一透明的溶液。向上述溶液中加入2. Og的苯乙烯，攪拌30min后，氬氣氛除氧lh，升溫至80°C，保溫反應(yīng)25h。反應(yīng)結(jié)束后，獲得均一穩(wěn)定的聚苯乙烯微球乳液。(2)中空二氧化硅納米粒子的制備
取60g聚苯乙烯微球乳液，調(diào)節(jié)其pH至6. O,加入I. 4g甲基三乙氧基硅烷，在50°C下保溫反應(yīng)20h。采用高速旋轉(zhuǎn)離心機對其離心處理，下層沉淀依次采用蒸餾水和無水乙醇洗滌3次，得到核殼型聚苯乙烯/ 二氧化硅復(fù)合微球，然后將其分散在三氯甲烷中，在30°C下攪拌18h，離心處理即得中空二氧化硅納米粒子。(3)聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑的制備
將O. 1436g中空二氧化娃納米粒子分散在IOmL蒸懼水中，超聲處理9min,得到中空二氧化硅納米粒子的穩(wěn)定懸浮液，室溫下，將其與19. 2g聚丙烯酸酯乳液混合攪拌20min，所得產(chǎn)品即為聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑。實施例4
(I)聚苯乙烯微球的制備
將I. Og的聚乙烯吡咯烷酮、O. 40g的過硫酸鉀加入到裝有IOOg蒸餾水的三口燒瓶中，攪拌使之形成均一透明的溶液。向上述溶液中加入3. 5g的苯乙烯,攪拌30min后,IS氣氛除氧lh，升溫至75°C，保溫反應(yīng)26h。反應(yīng)結(jié)束后，獲得均一穩(wěn)定的聚苯乙烯微球乳液。(2)中空二氧化硅納米粒子的制備
取50g聚苯乙烯微球乳液，調(diào)節(jié)其pH至5. O,加入I. 38g Y 一氨丙基三乙氧基硅烷，在50°C下保溫反應(yīng)23h。采用高速旋轉(zhuǎn)離心機對其離心處理，下層沉淀依次采用蒸餾水和無水乙醇洗滌3次，得到核殼型聚苯乙烯/ 二氧化硅復(fù)合微球，然后將其分散在甲苯中，在35°C下攪拌20h，離心處理即得中空二氧化硅納米粒子。(3)聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑的制備
將O. 2155g中空二氧化硅納米粒子分散在IOmL蒸餾水中，超聲處理8min，得到中空二氧化硅納米粒子的穩(wěn)定懸浮液，室溫下，將其與19. 4g聚丙烯酸酯乳液混合攪拌20min，所得產(chǎn)品即為聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑。
實施例5
(I)聚苯こ烯微球的制備
將2. Og的十八烷基三甲基溴化銨、O. 37g的偶氮ニ異丁氰加入到裝有IOOg蒸餾水的三ロ燒瓶中，攪拌使之形成均一透明的溶液。向上述溶液中加入2. 5g的苯こ烯，攪拌30min后，氬氣氛除氧Ih，升溫至90°C，保溫反應(yīng)22h。反應(yīng)結(jié)束后，獲得均一穩(wěn)定的聚苯こ烯微球乳液。(2)中空ニ氧化硅納米粒子的制備
取45g聚苯こ烯微球乳液，調(diào)節(jié)其pH至7. 0，加入I. 30g苯基三こ氧基硅烷，在50°C下保溫反應(yīng)22h。采用高速旋轉(zhuǎn)離心機對其離心處理，下層沉淀依次采用蒸餾水和無水こ醇洗滌3次，得到核殼型聚苯こ烯/ ニ氧化硅復(fù)合微球，然后將其分散在ニ氯甲烷中，在25°C下攪拌22h，離心處理即得中空ニ氧化硅納米粒子。
(3)聚丙烯酸酯/中空ニ氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑的制備
將O. 3592g中空ニ氧化硅納米粒子分散在IOmL蒸餾水中，超聲處理6min，得到中空ニ氧化硅納米粒子的穩(wěn)定懸浮液，室溫下，將其與19. 6g聚丙烯酸酯乳液混合攪拌20min，所得產(chǎn)品即為聚丙烯酸酯/中空ニ氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑。利用本發(fā)明的制備方法制備的聚丙烯酸酷/中空ニ氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑衛(wèi)生性能優(yōu)良，較純聚丙烯酸酯涂飾劑的透水汽性提高了 82. 65%，抗張強度提升了37. 72%，斷裂伸長率提升了 11.09%。(實驗數(shù)據(jù)見表I)。表I聚丙烯酸酯/中空ニ氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑的性能
權(quán)利要求
1.一種聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑的制備方法，其特征在于步驟如下 (1)聚苯乙烯微球的制備 將O. 5^2. 5g的表面活性劑、O. 37、. 41g的引發(fā)劑加入到裝有IOOg蒸餾水的三口燒瓶中，攪拌使之形成均一透明的溶液，向上述溶液中加入2. (Γ4. Og的苯乙烯，攪拌30min后，氬氣氛除氧lh，升溫至7(T90°C，保溫反應(yīng)22 26h，反應(yīng)結(jié)束后，獲得均一穩(wěn)定的聚苯乙烯微球乳液； (2)中空二氧化硅納米粒子的制備 取3(T60g聚苯乙烯微球乳液，調(diào)節(jié)其pH至4. (Γ7. 0，加入I. (Tl. 4g硅烷偶聯(lián)劑作為二氧化硅硅源，在50°C下保溫反應(yīng)2(T25h，采用高速旋轉(zhuǎn)離心機對其離心處理，下層沉淀依次采用蒸餾水和無水乙醇洗滌3次，得到核殼型聚苯乙烯/ 二氧化硅復(fù)合微球，然后將其分散在溶劑中，在25飛(TC下攪拌18 24h，離心處理即得中空二氧化硅納米粒子； (3)聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑的制備 將O. 0718、. 3592g中空二氧化硅納米粒子分散在IOmL蒸餾水中，超聲處理5 lOmin，得到中空二氧化硅納米粒子的穩(wěn)定懸浮液，室溫下，將其與19. (Γ20. Og聚丙烯酸酯乳液混合攪拌20min，所得產(chǎn)品即為聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑的制備方法，其特征在于步驟(I)中所述的表面活性劑為聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基溴化銨中的任一種或兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑的制備方 法，其特征在于步驟(I)中所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁氰、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、過硫酸銨、過硫酸鉀中的任一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑的制備方法，其特征在于步驟(2)中所述的娃燒偶聯(lián)劑為甲基二乙氧基娃燒、乙稀基二乙氧基娃烷、苯基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、Y —氨丙基三乙氧基硅烷中的任一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑的制備方法，其特征在于步驟(2)中所述的溶劑為甲苯、丙酮、三氯甲烷、四氫呋喃、二氯甲烷中的任一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑的制備方法。聚丙烯酸酯是皮革涂飾材料中應(yīng)用最廣的一類成膜物質(zhì)，具有優(yōu)良的光穩(wěn)定性、耐化學(xué)品性、延伸性及良好的粘結(jié)性，但是由于聚丙烯酸酯在皮革表面形成了一層致密的薄膜，嚴重堵塞了人體散發(fā)的水汽擴散至外界的通道，導(dǎo)致皮革產(chǎn)品的衛(wèi)生性能受到極大影響。本發(fā)明采用聚苯乙烯微球為模板制備中空二氧化硅納米粒子，并將其與聚丙烯酸酯共混制備聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復(fù)合皮革涂飾劑。通過本發(fā)明制備的復(fù)合皮革涂飾劑相對于純聚丙烯酸酯皮革涂飾劑其透水汽性提升了82.65%，抗張強度提升了37.72%，斷裂伸長率提升了11.09%。
文檔編號D06M11/79GK102704273SQ20121023239
公開日2012年10月3日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者劉俊莉, 楊永強, 馬建中, 鮑艷 申請人:陜西科技大學(xué)