多羧酸共聚物联合蒙脱土制备纳米复合高吸收 铬鞣助剂的方 法

技术领域

本发明涉及一种纳米复合高吸收铬鞣助剂的制 备方法， 具体涉及一种多羧 酸共聚物联合蒙脱土制备纳米复合高吸收铬鞣 助剂的方法。

背景技术

在制革生产中， 由于铬鞣革的优良性能， 大多数成革是通过铬鞣法生产 的。 但传统的铬鞣法却带来了严重的环境问题， 铬鞣剂的吸收率不高， 仅有

60%左右， 大量含铬废液直接排放对土壤、 水造成了严重的污染； Cr ³⁺ 氧化为 Cr ⁶⁺ 会直接对人体皮肤造成损害， 诱发各种疾病。 此外， 我国铬资源短缺， 铬 鞣剂几乎全靠进口， 近年来铬鞣剂价格连年攀升， 导致制革成本大幅上升。 传 统铬鞣法作为主要鞣制方法已经面临着巨大的 压力与挑战。 因此， 幵发和采用 皮革行业适用的高新和先进技术， 进行行业技术改造和产业升级， 研究能够消 除铬污染的清洁化鞣制技术， 具有重要的现实意义。

随着纳米技术的发展， 将有机物与无机纳米粉体复合制备纳米复合材 料成 为近年来的研究热点。 由于纳米复合材料与普通复合材料相比具有优 异的机械 性能、 气体阻隔性和耐热性等特点， 若能以适当的形式把纳米粉体引入皮胶原 纤维内， 并与皮胶原纤维产生纳米级结合及其他多种形 式的物理、 化学结合， 从而增强胶原纤维间的交联， 赋予成革良好的强度、 韧性及丰满性等性能。 发明内容

本发明的目的是提供一种提高铬鞣剂吸收率、 减少有害物质排放的多羧酸 共聚物联合蒙脱土制备纳米复合高吸收铬鞣助 剂的方法。

本发明所采用的技术方案是：

多羧酸共聚物联合蒙脱土制备纳米复合高吸收 铬鞣助剂的方法， 其特征在 于 - 由以下步骤实现：

步骤一： 将 2〜10g纳米蒙脱土用 150〜400g 的蒸馏水分散， 加入 0. 5〜 1. 5g十六烷基三甲基氯化铵， 在 60〜95°C温度下反应 4〜6h， 超声处理 0. 5〜 2h, 冷却， 过滤， 水洗至无氯离子， 烘干， 研磨， 得到改性蒙脱土；

步骤二： 将 2〜10g改性蒙脱土用 150〜300g水分散 2〜5h， 加入 15〜30g 甲基丙烯酸， 反应 0. 5-2h， 水浴加热， 50〜80°C下继续滴加甲基丙烯酸及引发 剂 30min， 恒温反应 l〜3h， 冷却， 出料， 制得多羧酸共聚物联合蒙脱土纳米 复合高吸收络鞣助剂。

步骤二中的引发剂为过硫酸铵。

本发明具有以下优点- 本发明首先采十六垸基三甲基氯化铵氯化铵改 性钠基蒙脱土， 然后通过原 位插层聚合法与乙烯基类单体复合制备多羧酸 共聚物联合蒙脱土制备纳米复合 高吸收铬鞣助剂。 该复合鞣剂的应用可免去传统铬鞣工艺中的浸 酸工序， 此外 该助剂有一定的鞣制效应， 可大幅提高铬鞣废液的吸尽率； 鞣后成革的增厚明 显， 物理机械性能良好。 因此该鞣剂是一种性能良好， 并对环境友好的纳米复 合材料。

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。

蒙脱土作为一种价廉易得的材料， 由于其特殊的结构， 在制备纳米复合材 料领域起着举足轻重的作用。 研究表明， 当蒙脱土以片层分散于聚合物基质中 时， 复合物的性能会得到很大的改善， 尤其表现在强度和韧性方面， 同时还能 赋予聚合物阻燃等性能。

多羧酸类物质作为高吸收铬鞣助剂能和铬络合 物发生多点结合， 可增强铬 的结合牢度、 增加铬的吸收量、 减少铬的用量和洗出量。 本发明将多羧酸共聚 物与改性的钠基蒙脱土复合制备多羧酸共聚物 /蒙脱土纳米复合高吸收铬鞣助 剂， 提高铬鞣剂吸收率， 提高成革收縮温度及物理机械性能， 此外， 鞣制前无 须浸酸可省去食盐及酸的应用， 从而杜绝了常规浸酸铬鞣中大量含酸废水的排 放及氯离子的污染。

实施例 1:

多羧酸共聚物联合蒙脱土制备纳米复合高吸收 铬鞣助剂的方法由以下步骤 实现：

步骤一： 将 2g纳米蒙脱土用 150g的蒸馏水分散， 加入 0. 5g十六垸基三 甲基氯化铵， 在 60°C温度下反应 4h， 超声处理 0. 5h， 冷却， 过滤， 水洗至无 氯离子， 烘干， 研磨， 得到改性蒙脱土；

步骤二： 将 2g改性蒙脱土用 150g水分散 2h， 加入 15g甲基丙烯酸， 反应 0. 5h， 水浴加热， 50°C下继续滴加甲基丙烯酸及过硫酸铵 30min， 恒温反应 lh， 冷却， 出料， 制得多羧酸共聚物联合蒙脱土纳米复合高吸收 铬鞣助剂。

实施例 2:

多羧酸共聚物联合蒙脱土制备纳米复合高吸收 铬鞣助剂的方法由以下步骤 实现：

步骤一： 将 6g纳米蒙脱土用 250g的蒸馏水分散， 加入 lg十六垸基三甲 基氯化铵， 在 80°C温度下反应 5h， 超声处理 1. 2h， 冷却， 过滤， 水洗至无氯 离子， 烘干， 研磨， 得到改性蒙脱土；

步骤二： 将 6g改性蒙脱土用 250g水分散 3. 5h， 加入 23g甲基丙烯酸， 反 应 1. 2h， 水浴加热， 65°C下继续滴加甲基丙烯酸及过硫酸铵 30min， 恒温反应 2h， 冷却， 出料， 制得多羧酸共聚物联合蒙脱土纳米复合高吸收 铬鞣助剂。

实施例 3:

多羧酸共聚物联合蒙脱土制备纳米复合高吸收 铬鞣助剂的方法由以下步骤 实现：

步骤一： 将 10g纳米蒙脱土用 400g的蒸馏水分散， 加入 1. 5g十六垸基三 甲基氯化铵， 在 95 C温度下反应 6h, 超声处理 2h， 冷却， 过滤， 水洗至无氯 离子， 烘干， 研磨， 得到改性蒙脱土； 步骤二： 将 10g改性蒙脱土用 300g水分散 5h， 加入 30g甲基丙烯酸， 反 应 2h， 水浴加热， 80°C下继续滴加甲基丙烯酸及过硫酸铵 30min， 恒温反应 3h, 冷却， 出料， 制得多羧酸共聚物联合蒙脱土纳米复合高吸收 铬鞣助剂。 针对传统铬鞣剂吸收率低、 存在严重的污染的问题， 本发明制备的多羧酸共聚 物 /蒙脱土纳米复合高吸收铬鞣助剂的应用减少� �统铬鞣浸酸工序， 减少酸、 无机盐的用量， 大幅提高铬鞣剂吸收率， 含铬废液中 Cr ₂ 0 ₃ 含量低于 0. 2g/L， 此外， 可使鞣后皮革的收縮温度提高 13°C、 增厚率提高 35. 7%， 成革柔软丰 满， 对降低铬鞣工序污染具有重要意义。