[发明专利]一种丙烯酸树脂/SiO2纳米复合鞣剂及其制备方法

说明书

(一)技术领域

本发明属于皮革用纳米复合物鞣剂功能高分子合成领域，特别涉及一种丙烯酸树脂/SiO₂纳米复合鞣剂。

(二)背景技术

随着世界制革中心向亚洲的转移，我国已成为世界制革大国，然而制革所带来的环境污染问题已严重影响了制革业的发展。在我国制革工业年排放废液约7000万吨，在这些污染物中，铬的毒性最大，但不管采取什么办法，只要有铬的介入，就不可避免地造成了铬离子的永久污染，同时附着在革制品上的未被还原的六价Cr离子会直接对人体皮肤造成损害，诱发各种疾病，且如今铬资源也比较短缺。解决以上问题的根本办法是彻底摒弃铬鞣，采用不含铬的交联剂，这类课题目前已成为全球制革界研究的热点之一。

在无铬或少铬鞣制的研究中，国内外大多数研究者都着眼于常规鞣剂的开发和应用工艺的改进，但运用传统方法研制出的无铬鞣剂很难满足成革良好使用性能的要求，无机鞣剂和有机鞣剂鞣革在收缩温度方面无法与铬鞣革相比。实现无铬鞣制的关键在于提高鞣剂与皮胶原交联结构的稳定性并赋予成革一定的填充效果，这也正是现有合成鞣剂所不能兼备的，纳米材料和纳米技术的出现为解决这一问题提供了新的途径，将纳米材料用于革制品，不但有助于解决铬污染和铬资源短缺问题，还会赋予皮革高强度、高韧性和阻燃性等一些特殊性能，从而实现少铬鞣甚至无铬鞣的清洁化制革。

纳米材料在制革中的应用是目前制革界研究的热点之一，其应用主要通过两条途径实施：一是将纳米微粒引入革纤维中，通过纳米级分散的无机物使高分子链与皮革纤维形成网状交联，从而达到较好的鞣制目的。如马建中等人将蒙脱土引入革制品中，制备了蒙脱土/有机纳米复合鞣剂用于浸酸猪皮的鞣制，可以使坯革的收缩温度提高17℃。但此法在收缩温度以及皮革增厚和物理机械性能的提高方面仍有不足；二是通过“嫁接”技术，把具有特殊性能的纳米粒子接枝到鞣剂材料分子上，或通过表面技术使其均匀分散于鞣剂中，并根据该材料的性质调整制革工艺，使这些粒子均匀分散并牢固地固定在皮革纤维之间，以达到较好的鞣制目的。如高党鸽等通过超声将纳米微粒分散到商品化的Lekotan970复鞣剂中(丙烯酸树脂/二氧化硅复鞣剂的制备及应用研究，中国皮革，第36卷第一期，2007年1月)，采用共混的物理方法制备了纳米复鞣剂，但得到的产品稳定性较差，产品应用效果如皮抗张强度等也不尽如人意。另外，有人利用含纳米氧化物的鞣剂鞣制皮革，可使坯革的收缩温度达到80℃。

纳米SiO₂是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料，其粒度小，比表面积大，具有很高的活性。如果将纳米SiO₂加入到乙烯基树脂等可加工树脂材料中，能明显提高产品质量：如材料的透明度、强度、韧性和抗老化性等，若在革纤维中引入SiO₂纳米微粒，则可能提高革制品的强度、韧性和湿热稳定性能。皮革是由胶原纤维编织而成的，胶原纤维是一种天然高分子，若能将纳米SiO₂微粒以适当的形式引入皮胶原纤维内以增强胶原纤维间的交联，同时赋予成革很好的填充性能，这样就有望开发出一类能部分取代甚至完全取代铬的新型鞣剂，从而实现清洁化制革，这些研究为实现纳米鞣剂在制革中的应用提供新的思路和方法，对最终实现无铬鞣制的清洁化制革有重要的意义。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种丙烯酸树脂/SiO₂纳米复合鞣剂，稳定性好，对皮革的增强、增韧效果好。

本发明采用的技术方案如下：

一种丙烯酸树脂/SiO₂纳米复合鞣剂，所述复合鞣剂原料的质量组成为丙烯酸类单体100份，表面修饰有不饱和双键的SiO₂纳米微粒3-5份，引发剂1-5份，水300-500份；所述复合鞣剂外观为浅黄色或黄色半透明粘稠状液体，质量百分浓度为20-35％，粘度500-1000mpa·s，pH值为5-8，储存稳定期12个月以上。