琥珀酸酯磺酸化氫化蓖麻油-改性納米TiO2復(fù)合加脂劑的合成及性能.pdf

1、白色革深受人們喜愛(ài)，然而白色革在使用過(guò)程中引發(fā)的黃變常常困擾著人們。皮革的黃變主要是由皮化材料中的不飽和鍵及皮膠原在光熱條件下發(fā)生氧化所引起，提高皮革耐黃變性的關(guān)鍵技術(shù)是選擇飽和度較高的皮化材料以及向皮化材料中添加紫外吸收劑。加脂劑是皮革加工過(guò)程中用量最大的皮化材料之一，加脂劑的性能直接影響皮革的耐黃變特性。本研究選用飽和度高的氫化蓖麻油和具有強(qiáng)紫外吸收功能的金紅石型納米TiO2為原料，合成一種具有耐黃變性能的復(fù)合加脂劑，從而提高皮革的

2、耐黃變性能。
　　本研究以氫化蓖麻油、順丁烯二酸酐及亞硫酸氫鈉為原料，以乳化穩(wěn)定性、酸值和乳液表面張力為考察指標(biāo)，對(duì)順丁烯二酸酐用量、酯化溫度、酯化時(shí)間、磺化試劑種類、磺化試劑用量、體系pH及磺化反應(yīng)中和用堿的種類進(jìn)行優(yōu)化。琥珀酸酯磺酸化氫化蓖麻油加脂劑（SSF）最佳合成工藝為：順丁烯二酸酐與氫化蓖麻油羥基的摩爾比為1.05:1，酯化溫度為95℃，酯化時(shí)間為3h，磺化試劑為亞硫酸氫鈉，亞硫酸氫鈉與順丁烯二酸酐摩爾比為1:1，體系p

3、H為8.0，磺化反應(yīng)中和用堿為氨水。將SSF加脂劑應(yīng)用于山羊皮服裝革的加脂工序，應(yīng)用結(jié)果表明：SSF加脂劑加脂后坯革的抗張強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均與同類市售加脂劑和琥珀酸酯磺酸化蓖麻油加脂劑加脂后坯革的接近，SSF加脂劑加脂后坯革的增厚率（22.6％）遠(yuǎn)高于同類市售的加脂劑和琥珀酸酯磺酸化蓖麻油加脂劑加脂后坯革的增厚率，SSF加脂后坯革的耐黃變級(jí)數(shù)為3-4級(jí)。
　　以鈦酸酯偶聯(lián)劑及硅烷偶聯(lián)劑為改性劑分別對(duì)納米 TiO2進(jìn)行改性，對(duì)改性劑

4、種類、改性劑用量、反應(yīng)時(shí)間、體系 pH、反應(yīng)溫度、無(wú)水乙醇與水的質(zhì)量比進(jìn)行優(yōu)化，獲得了硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑改性納米 TiO2的最佳工藝。采用紅外光譜（FT-IR）、熱重分析（TGA）、動(dòng)態(tài)激光散射（DLS）、X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）及透射電子顯微鏡（TEM）對(duì)硅烷偶聯(lián)劑改性TiO2及鈦酸酯偶聯(lián)劑改性 TiO2進(jìn)行表征。FT-IR檢測(cè)結(jié)果表明：硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑均能夠?qū){米TiO2進(jìn)行改性；TEM及TGA檢

5、測(cè)結(jié)果表明：硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑能夠包覆在納米TiO2表面；其包覆率大小順序分別為：十六烷基三甲氧基硅烷＞十二烷基三甲氧基硅烷＞γ-（2，3-環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷（KH560）＞3-氨基丙基三乙氧基硅（KH550），鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ130（NDZ130）＞鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ201（NDZ201）＞鈦酸酯偶聯(lián)劑TM-P（TM-P）；XRD檢測(cè)結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑改性后納米 TiO2的晶型結(jié)構(gòu)并未發(fā)生改變；SE

6、M及DLS檢測(cè)結(jié)果表明：改性后納米TiO2的粒徑較未改性的有所減小。
　　鈦酸酯偶聯(lián)劑TM-P改性TiO2（TM-P-TiO2）及3-氨基丙基三乙氧基硅改性TiO2（KH550-TiO2）以不同用量（0%，1%，2%，3%，4%）通過(guò)原位法引入到琥珀酸酯磺酸化氫化蓖麻油加脂劑的合成過(guò)程，制得琥珀酸酯磺酸化氫化蓖麻油/TM-P-TiO2復(fù)合加脂劑（SSF/TM-P-TiO2）和琥珀酸酯磺酸化氫化蓖麻油/KH550-TiO2復(fù)合加脂劑

7、（SSF/KH550-TiO2），并將其分別應(yīng)用于山羊皮服裝革的加脂工序。通過(guò)乳化穩(wěn)定性，紫外吸光度，動(dòng)態(tài)激光散射（DLS）及TEM對(duì)復(fù)合加脂劑進(jìn)行表征；對(duì)加脂后坯革的增厚率、柔軟度、機(jī)械性能及耐黃變性能進(jìn)行檢測(cè)，并且采用SEM對(duì)坯革的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。乳化穩(wěn)定性檢測(cè)結(jié)果表明：制備出的復(fù)合加脂劑均勻、乳化穩(wěn)定性良好；DLS檢測(cè)結(jié)果表明：與SSF加脂劑相比，復(fù)合加脂劑的乳液粒徑有所減??；紫外吸光度檢測(cè)結(jié)果表明：KH550-TiO2或 TM

8、-P-TiO2的引入能夠提高復(fù)合加脂劑的吸光度，并且隨著改性TiO2用量的增加而增加。TEM檢測(cè)結(jié)果表明：KH550-TiO2和 TM-P-TiO2能夠均勻地分散在復(fù)合加脂劑中，且粒徑大小均一。SSF/TM-P-TiO2的應(yīng)用結(jié)果表明：TM-P-TiO2的引入能夠提高坯革的撕裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、增厚率及柔軟度；坯革的耐黃變級(jí)數(shù)隨著TM-P-TiO2用量的增加而增加，最高耐黃變級(jí)數(shù)為4-5級(jí)；SSF/KH550-TiO2復(fù)合加脂劑的應(yīng)用結(jié)