[发明专利]一种基于Pickering乳液聚合法的光热保温型复合皮革涂饰剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于Pickering乳液聚合法的光热保温型复合皮革涂饰剂及其制备方法和应用，属于皮革涂饰剂制备技术领域。本发明通过聚多巴胺修饰Ti₃C₂调控其两亲性，将由此得到的两亲性聚多巴胺修饰Ti₃C₂纳米片、助乳化剂、乙烯基类单体和水一起超声乳化得到预乳液，利用Pickering乳液聚合法将预乳液引发聚合制得光热保温型复合皮革涂饰剂。经此方法制得的光热保温型复合皮革涂饰剂中，含有具有协同光热转换效应的两亲性聚多巴胺修饰Ti₃C₂纳米片，避免了共混法引入Ti₃C₂时的沉降团聚问题，进而将所得光热保温型复合皮革涂饰剂用于皮革的涂饰工艺，可获得自然光照下迅速自发热的皮革制品，从而通过降低人体与皮革制品的温度差来减少人体的散热总量，提高皮革制品的保暖性。

技术领域

本发明属于皮革涂饰剂制备技术领域，涉及一种基于Pickering乳液聚合法的光热保温型复合皮革涂饰剂及其制备方法。

背景技术

皮革工业是我国轻工业的重要支柱产业之一。然而，皮革的保暖性较差，限制了服装革、鞋面革等在寒冷户外环境中的使用，这不利于皮革行业的发展。提高服装革等在冬季户外环境下的保暖性是实现皮革高值化的重要发展方向。发展保温型皮革涂饰剂有望解决服装革保暖性不足的缺陷，冲破服装革在冬季户外服装市场的发展桎梏。

目前已有的保温型皮革涂饰剂的设计思路主要是通过添加中空纳米材料引入低导热的空气来提升皮革涂层的隔热性能。中国专利201710210661.0A公开了一种以物理共混法在聚丙烯酸酯乳液中引入中空二氧化钛纳米粒子制备保温型涂层的方法，该方法首先以无模板法制备出中空二氧化钛纳米粒子，然而将其引入聚丙烯酸酯乳液中，所制得的复合涂层具有一定的隔热保温性能，但其隔热性能的提升十分有限。通常，皮革表面的涂层厚度仅有20μm左右，过低的厚度难以大幅度提升皮革整体的隔热性能。因此，通过引入中空纳米材料来提升皮革涂层隔热性能的方法的实际使用效果不佳。

根据热传递原理，人体与外界存在温度差是人体向外散热的根本原因，提高服装革的表面温度将减少人体与外的散热总量，从而提升皮革制品的保暖性。Ti₃C₂是一种新型二维材料，具有优异的光热转换性能，能够以接近100％的光热转换率将光能转换为热能。发明人前期以物理共混法将Ti₃C₂引入聚丙烯酸酯乳液中，制得了具有光热转换功能的复合皮革涂饰剂乳液，相关成果发表在Langmuir(DOI：10.1021/acs.langmuir.9b03943)。但是，由于Ti₃C₂的密度较大，以共混法制得的复合皮革涂饰剂乳液在实际使用过程中易发生沉降团聚问题，从而影响了皮革涂饰剂的光热转换性能和其他性能。

目前通过物理共混法在皮革涂饰剂中添加中空纳米粒子的方法不能大幅提升皮革涂层的隔热性能。而以物理共混法在皮革涂饰剂乳液中引入光热转换填料Ti₃C₂的方法不能解决Ti₃C₂沉降团聚问题。因此以上方法对皮革保暖性能的提升效果不足。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于Pickering乳液聚合法的光热保温型复合皮革涂饰剂及其制备方法，通过本发明的制备方法能够避免物理共混法引入Ti₃C₂时的沉降团聚问题，通过该制备方法制得的光热保温型复合皮革涂饰剂用于皮革的涂饰工艺中，能够通过光照迅速提升皮革的表面温度，从而减小人体与服装革表面的温度差，最终降低人体的散热总量。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种基于Pickering乳液聚合法的光热保温型复合皮革涂饰剂的制备方法，包括以下步骤：