[发明专利]含有氧化石墨烯的超支化天然油脂皮革加脂剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种含有氧化石墨烯的超支化天然油脂皮革加脂剂及其制备方法和应用，由以下材料按照质量份制成：甲醇15~19份、甲醇钠1~3份、季戊四醇68~98份、天然油脂320~410份、聚乙二醇‑800 60~90份、氧化石墨烯纳米片层5~13份、羟基封端二甲基聚硅氧烷17~26份及二乙醇胺15~23份。该加脂剂适用于任何皮革的加脂，当该加脂剂用量为皮重8%~12%时可达到加脂效果，加脂剂在皮革胶原纤维内渗透性好，加脂剂的吸收率高达95%~98%，加脂废液残留加脂剂在2%~5%，加脂剂在皮革使用过程中不迁移，加脂效果的保持性和耐久性好，由于在皮革胶原纤维中引入了超支化结构及氧化石墨烯纳米片层，所得皮革手感丰满、海绵感强，皮革柔软、弹性好。

技术领域

本发明属于皮革加脂剂技术领域，涉及一种含有氧化石墨烯的超支化天然油脂皮革加脂剂及其制备方法和应用。

技术背景

加脂剂是皮革生产中重要的皮革化学品，它的作用是润滑皮革纤维，使皮革获得柔软、丰满的手感及可弯折、穿用舒适的性能。加脂剂的主要成分是油脂及其改性产品与表面活性剂等的复合物。最早的加脂剂主要是天然油脂的化学改性产物，如硫酸化、亚硫酸化、酰胺化蓖麻油和菜籽油等。随着石油化工的发展，在20世纪末期主要以石油化工所得的烷基磺酸盐、高级脂肪酸和高级醇为原料的合成加脂剂得到了迅猛的发展，但随之而来的是合成加脂剂的大量使用，合成加脂剂的吸收率较低、难以降解等原因引起的环境污染问题受到了人们的关注。

近些年，随着绿色化学品的发展及其皮革清洁化生产的需要，以天然油脂为主要原料的皮革加脂剂由于具有改性方法选择性多、加脂剂本身具有绿色特征和容易降解等特点，改性天然油脂加脂剂重新引起了人们的关注。

从化学改性方法来看，制备天然油脂皮革加脂剂的方法主要有硫酸化、亚硫酸化、磷酸化、酰胺化等；从结构上看主要是以线形结构为主，目前超支天然油脂化加脂剂的研究比较少，超支化皮革加脂剂主要是合成加脂剂为主，例如，以端氢硅油与烯丙基缩水甘油醚在氯铂酸催化作用下合成双端环氧基硅油，再与丙烯酸合成一端带有烯基另一端为环氧基的功能性硅油，然后将其接枝在聚酰胺-胺分子上，合成出了一种含硅树枝状-线型加脂剂(PAMAM-Si)（王学川,等.含硅树枝状-线型加脂剂的合成及应用.高分子科学与工程,2015,（12）：11-15）。超支化皮革加脂剂属于新兴皮革加脂剂，相比传统结构形状的加脂剂具有突出的性能优点，所以超支化皮革加脂剂及其制备方法是目前很重要的研究领域。

发明内容

本发明的目的是提供含有氧化石墨烯的超支化天然油脂皮革加脂剂及其制备方法。改性天然油脂对于皮革纤维具有润滑作用，超支化结构具有很好的填充及蓬松皮革纤维的作用，氧化石墨烯纳米片层也具有很好的润滑作用，超支化结构及改性天然油脂和氧化石墨烯的填充、润滑作用的协同使得应用皮革手感丰满，海绵感强，柔软、弹性好。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

含有氧化石墨烯的超支化天然油脂皮革加脂剂，其特征在于：由以下材料按照质量份制成：甲醇15~19份、甲醇钠1~3份、季戊四醇68~98份、天然油脂320~410份、聚乙二醇-800 60~90份、氧化石墨烯纳米片层5~13份、羟基封端二甲基聚硅氧烷17~26份及二乙醇胺15~23份。

所述天然油脂为菜油、豆油、蓖麻油、棕榈油、花生油中的一种或几种，其酸值小于3 mg KOH/g-油脂。

所述氧化石墨烯纳米片层的厚度为0.8~1.9 nm、平面尺寸为83.6~164.2 nm。所述的氧化石墨烯为采用Hummers方法制备及冷冻干燥所得的氧化石墨烯纳米片层，通过FTIR、XPS、AFM和激光粒度分析仪的检测结果表明，氧化石墨烯含有碳碳双键、羧基、羟基、环氧基团，这些基团的含量分别为26.56%、22.31%、33.82%和17.31%，氧化石墨烯纳米片层的厚度为0.8~1.9 nm、平面尺寸为83.6~164.2 nm。