[发明专利]一种基于静电自组装的乳液纳米复合乳液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于静电自组装的乳液纳米复合乳液及其制备方法，成本低廉、制备方法环保、产品稳定性好，可用于皮革复鞣。本发明的技术方案为：一种基于静电自组装的乳液纳米复合乳液的制备方法，采用一锅法制备水性聚氨酯，将水滑石分散在水中，在聚氨酯乳化阶段加入，使水滑石在聚氨酯基体中均匀分散，利用水滑石的正点性和聚氨酯的负电性使两者组装，制得基于静电自组装的乳液纳米复合乳液。本发明使用水滑石作为一种纳米材料对水性聚氨酯进行改性，其材料易制成本低廉、制备方法简单环保、产品稳定性好；制得的水滑石包覆聚氨酯纳米复合乳液可用于皮革复鞣，能够提高制革过程中的染料吸收率，降低废水污染，赋予成革一定的阻燃性能。

技术领域

本发明属于聚合物纳米复合材料领域，具体涉及一种基于静电自组装的乳液纳米复合乳液及其制备方法。

背景技术

水性聚氨酯是综合性能优良的复鞣剂，因其分子链中含有的大量与天然皮革胶原肽链结构（酰胺键）相似的氨基甲酸酯基，将其用于皮革复鞣不仅能保持皮革的天然手感，而且还可赋予皮革优异的柔韧性和染色性。传统的聚氨酯复鞣剂存在热稳定性差、复鞣性能不佳、功能性单一等缺点。因此，对聚氨酯复鞣剂进行适当的改性，可改善聚氨酯的复鞣性能，赋予其功能性。

有机-无机纳米复合材料同时结合了有机和无机的材料特性，如热稳定性、溶解性和可加工性等，是一种具有高性能、多功能的新一代复合材料。采用无机纳米材料，如水滑石、石墨烯和二氧化硅等，可以对水性聚氨酯基体进行增强改性，不仅可以有效弥补基体材料自身存在的缺陷和提高基材的热稳定性，而且还会赋予复合材料导电导热性、隔热保温性、阻燃性和吸附性等新的性能。

水滑石是一种层状金属氢氧化物，有增强基体热稳定性和赋予基体吸附性和阻燃性的特点。水滑石带有弱的正点性，将水滑石引入阴离子型聚氨酯中，由于两者所带电荷不同，会基于静电作用力发生自组装行为，形成水滑石包覆聚氨酯纳米复合乳液。将该纳米复合材料用于皮革复鞣，可对革起到复鞣填充的作用；同时利用水滑石的吸附性和阻燃性可提高复鞣过程的染料吸附率、降低废水的污染，并且赋予成革一定的阻燃功能性。

发明内容

本发明的目的是要提供一种基于静电自组装的乳液纳米复合乳液及其制备方法，利用水滑石与聚氨酯带有不同电性的特点，使两者发生自组装，其材料易制成本低廉、制备方法简单环保、产品稳定性好，可用于皮革复鞣。

为了达到上述目的，本发明提供的一种基于静电自组装的乳液纳米复合乳液的制备方法，

采用一锅法制备水性聚氨酯，将水滑石分散在水中，在聚氨酯乳化阶段加入，使水滑石在聚氨酯基体中均匀分散，利用水滑石的正点性和聚氨酯的负电性使两者组装，制得基于静电自组装的乳液纳米复合乳液。

所述的一种基于静电自组装的乳液纳米复合乳液的制备方法，具体步骤如下：

步骤一、水滑石纳米片层的制备：

首先，称取0.03~0.3mol的硝酸盐A、0.03~0.2mol的硝酸盐B和0.001~0.05mol的无水碳酸钠溶于100~300mL去离子水中，调节pH至6~13，在70~100℃的温度下搅拌反应1~3h，再保温晶化10~18h，待反应结束后经过滤、洗涤、干燥、研磨得到水滑石纳米材料；

硝酸盐A为Mg(NO₃)₂、Ni (NO₃)₂、Zn (NO₃)₂、Ca (NO₃)₂、Cu (NO₃)₂、Cd (NO₃)₂或Co(NO₃)₂；