[发明专利]一种皮革阻燃用氢氧化镁粒子表面化学改性方法

说明书

(1)技术领域

本发明涉及一种皮革阻燃用氢氧化镁粒子表面化学改性方法，特别是涉及一种通过原子转移自由基聚合法在氢氧化镁阻燃剂表面引入聚合物刷，解决氢氧化镁阻燃剂与皮革相容性差，结合不牢，不耐水洗等问题。

(2)背景技术

随着人们生活水平的提高和安全意识的不断增强，消费者对皮革制品的性能提出了更高的要求。皮革不仅要有良好的外观、自然的光泽、细腻的质地、柔软的手感，还必须具备一定的阻燃性能。因此，开发具有一定阻燃性能的皮革势在必行。

目前，国内外关于皮革阻燃技术的研究报道主要集中在以下几个方面：①考察皮革生产工艺中相关工序对皮革燃烧性能的影响如复鞣、加脂、涂饰等操作对皮革燃烧性能的影响；②考察皮革生产过程中添加阻燃剂对皮革燃烧性能的影响；③考察新型皮革涂饰剂、新型鞣剂、新型阻燃剂的制备及其对皮革阻燃性能的影响。

皮革阻燃技术要实现大的突破，皮革阻燃剂的研究开发是关键。由于受原料、生产技术和成本方面的限制，开发理想的皮革专用阻燃剂，单纯依靠开发新型合成阻燃剂品种来实现，其可能性较小，主要还应从已有的阻燃剂着手，通过化学或物理改性的方法来实现。结合皮革加工特点，卤素、硼系、磷系、镁铝氢氧化物适合于皮革阻燃。但由于卤系阻燃剂燃烧时有毒、硼系阻燃剂耐久性差、磷系阻燃剂存在热稳定性、迁移性和毒性问题，很难满足皮革阻燃的要求。在众多的无机阻燃剂中，氢氧化镁具有填充、阻燃、抑烟、无毒、价廉等优点，是绿色环保型的阻燃剂。皮革制品多是与人们密切接触的生产生活用品，对其无毒无害性要求较高，故该类阻燃剂十分符合当今皮革阻燃技术的发展需要。

氢氧化镁阻燃剂虽然具有上述优点，但也存在难溶于水，不易渗透，与皮蛋白相容性差，不耐水洗等问题，很难适应制革的湿操作过程。对其进行表面修饰，可改善阻燃剂与基体的相容性和润湿性，增强与基体界面的结合力，从而提高氢氧化镁的阻燃效率。

目前，国内外学者对氢氧化镁改性的研究取得了一些成果，如表面活性剂或偶联剂改性、聚合物包覆等。表面活性剂、偶联剂的分子结构具有两亲性：一端为亲水基团(较短的极性基团)，另一端为亲油基团(较长的非极性基团)，利用其表面的活性官能团与氢氧化镁粒子进行化学吸附或化学反应，从而使表面活性剂或偶联剂覆盖于氢氧化镁粒子表面，这是较为简单的表面化学改性，也是目前最常用的表面改性方法。

刘建华等在2005年《无机盐工业》第37卷第6期50-51页中用湿法改性工艺对氢氧化镁阻燃剂进行了改性研究，将改性后的氢氧化镁填充于EVA塑料体系中研究其材料的各项性能，发现经湿法改性的氢氧化镁可以显著提高EVA塑料的力学性能和阻燃性能。

近些年来，无机粒子表面引发接枝聚合改性备受关注，其反应原理是通过各种途径在粒子表面引入具有引发能力的活性种子(自由基、阳离子或阴离子)，引发单体在粒子表面聚合。

Chang.S.Q.等在《Polymer Degradation and Stability》2006，91(12)：3266-3273中首先采用湿法将甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷喷涂于氢氧化镁粒子表面，然后将此粒子、单体苯乙烯和引发剂AIBN置于混合机中，在一定温度和转速下高速共混，单体在氢氧化镁表面聚合，得到聚苯乙烯包覆氢氧化镁，并将其应用于高抗冲聚苯乙烯中，结果发现.与未处理氢氧化镁相比，苯乙烯包覆氢氧化镁/HIPS复合材料的机械性能、流变性能、热性能和阻燃性能都得到了很大的提高。

刘生鹏等在2011年《化学与生物工程》第28卷第2期20-23页中对纳米氢氧化镁(NMH)进行硅烷偶联剂接枝处理后，在催化剂作用下原位聚合制备了PA6包覆氢氧化镁(MNMH)并填充于PA6基体甲制备了PA6/MNMH纳米复合材料，测试表明以改性氢氧化镁制备的PA6/MNMH纳米复合材料的冲击强度比PA6/MNH纳米复合材料提高了44％以上，其熔体的流动性也得到了明显改善。

Liu H等在《Applied Surface Science》2009(255)：5714-5720中将引发剂过硫酸铵接枝到氢氧化镁粒子表面，然后在乳化剂存在下对苯乙烯进行乳液聚合，制备了聚苯乙烯包覆氢氧化镁复合粒子PS/Mg(OH)₂，热失重分析(TGA)显示PS/Mg(OH)₂复合粒子的初始分解温度(285℃)略低于未处理氢氧化镁的初始分解温度(315℃)，这有利于氢氧化镁阻燃效率的提高。