[发明专利]一种氧化石墨烯基皮革涂饰剂的制备方法及其应用方法

说明书

本发明涉及制革化学与工程技术领域，提供一种氧化石墨烯基皮革涂饰剂的制备方法及其应用方法。所述氧化石墨烯基皮革涂饰剂的制备方法中采用了氧化石墨烯，氧化石墨烯具有含氧基团，水溶性、反应活性良好，可与聚丙烯酸酯、聚氨酯树脂中的羟基、羧基或氨基反应或者与皮革胶原纤维的羟基、羧基或氨基结合，不易脱落，氧化石墨烯以聚丙烯酸酯、聚氨酯树脂为载体，可制备稳定均相体系的皮革涂饰剂；将所得皮革涂饰剂涂覆于皮革表面，随着涂饰剂中水分逐渐挥发，涂饰剂在皮革表面形成一层均匀的薄膜，从而提高皮革涂层的性能。

技术领域

本发明涉及制革化学与工程技术领域，特别涉及一种氧化石墨烯基皮革涂饰剂的制备方法及其应用方法。

背景技术

皮革涂饰在皮革制造过程中是一个非常重要的工段，未经涂饰的皮革，手感粗糙，易损伤，经涂饰后在皮革表面形成一层薄膜，手感滑爽，且具有一定的强度，不易损伤。由于受到皮革化学品的限制，目前广泛应用的皮革产品存在涂层强度、耐磨性、耐老化性差等技术缺陷，这一现状严重制约着我国皮革产品在国际市场的竞争力，因此加大皮革产品高性能关键技术的研究开发，利用高新技术改造传统皮革产业，是提高我国皮革产品技术含量和国际市场竞争力，确保我国皮革行业优势以及行业可持续发展的关键。

为解决前述技术问题，现有采用乙二醇乙醚作为分散介质，制备石墨烯含量为0.1％的石墨烯分散液，然后将石墨烯分散液添加至皮革涂饰剂中配制石墨烯基皮革涂饰剂，并采用喷涂的方法应用于黄牛纳帕鞋面涂饰工段的方法。虽然石墨烯是自然界强度最高的二维纳米材料，具有非常好的韧性，将其应用于皮革涂饰剂中有助于提高皮革涂层的强度、耐磨性等；但是现有方法中依然存在如下技术问题：

1、现有方法中石墨烯是以乙二醇乙醚作为分散介质，乙二醇乙醚为有机溶剂，会产生VOC，对人体健康产生危害，不符合环保制革需求；而且石墨烯具有反应惰性的技术缺陷，很难与皮革涂饰剂组分或者皮革胶原纤维发生反应，随着乙二醇乙醚逐渐挥发，石墨烯会团聚沉积在皮革表面，分布不均匀，而且易剥离，表现出皮革表面不同部位涂层耐磨强度不同的缺陷，降低了涂饰剂成膜稳定性，降低涂饰实用效果；制得的涂饰剂是非均相体系，稳定性差，不耐存放；

2、皮革涂饰剂是多组分混合物，包含有聚丙烯酸酯、聚氨酯树脂和其他非树脂组分，现有方法中直接将石墨烯分散液与皮革涂饰剂进行添加混合，会造成石墨烯既与聚丙烯酸酯、聚氨酯树脂吸附，又与非树脂组分吸附的现象，而涂层耐磨性能主要取决于皮革涂饰剂中的聚丙烯酸酯、聚氨酯树脂的性能，吸附于非树脂组分的石墨烯未能发挥有效作用，造成石墨烯有效利用率低，增加成本等生产问题。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种氧化石墨烯基皮革涂饰剂的制备方法及其应用方法。所述氧化石墨烯基皮革涂饰剂的制备方法中采用了氧化石墨烯，氧化石墨烯具有含氧基团，水溶性、反应活性良好，可与聚丙烯酸酯、聚氨酯树脂中的羟基、羧基或氨基反应或者与皮革胶原纤维的羟基、羧基或氨基结合，不易脱落，氧化石墨烯以聚丙烯酸酯、聚氨酯树脂为载体，可制备稳定均相体系的皮革涂饰剂；将所得皮革涂饰剂涂覆于皮革表面，随着涂饰剂中水分逐渐挥发，涂饰剂在皮革表面形成一层均匀的薄膜，从而提高皮革涂层的性能。

为实现上述技术问题，本发明采取的解决方案为：一种氧化石墨烯基皮革涂饰剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、氧化石墨烯分散液制备：将氧化石墨烯粉体溶于水中，超声波分散 20-30min，超声波功率为300-350W，然后用2-4％氨水调节pH至6.5-9，制得氧化石墨烯分散液；

步骤2、氧化石墨烯基聚丙烯酸酯树脂乳液制备：将氧化石墨烯分散液与聚丙烯酸酯树脂乳液混合，超声波分散30-45min，超声波功率为450-500W，制得氧化石墨烯质量分数为0.05-0.1％的氧化石墨烯基聚丙烯酸酯树脂乳液；