CN108517024A - Pickering细乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂及制备方法 - Google Patents

Pickering细乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及Pickering细乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂及制备方法。以丙烯酸酯类单体为主要原料，以纳米ZnO代替传统表面活性剂，同时通过Pickering细乳液聚合法液滴成核的特点引入疏水性含氟单体，制备聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合乳液。解决了传统表面活性剂带给聚丙烯酸酯乳液的缺陷，同时改善了Pickering乳液聚合法制备出乳液稳定性差的缺点。将该涂饰剂应用于皮革涂饰工序，革样的透气性、透水汽性、疏水性、力学性能、耐干湿擦牢度均有所提高。

Description

Pickering细乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革 涂饰剂及制备方法
技术领域
本发明属于皮革涂饰剂技术领域，涉及一种Pickering细乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂及制备方法。
背景技术
聚丙烯酸酯类乳液具有优异的耐热稳定性、耐候性、耐酸碱性、保光性、机械性、粘接性等特性，同时具有成膜性好、原料易得和成本相对较低等优点，是目前最常用的皮革涂饰材料之一。传统的聚丙烯酸酯涂饰剂应用虽然较为普遍，但聚丙烯酸酯乳液成膜耐水性较差，严重影响涂饰后革样的耐湿擦牢度；同时其成膜相对较为致密，透气、透水汽性较差，不利于革样卫生性能的保持。这些缺陷导致了聚丙烯酸酯涂饰剂难以应用于高端的皮革市场。近年来，许多研究者将无机纳米粒子引入到聚丙烯酸酯乳液中，结果发现不仅能够显著提升聚丙烯酸酯乳液成膜的耐水性、力学性能、透气性及透水汽性等，此外，还可以赋予聚丙烯酸酯乳液薄膜诸多特性，如抗菌性、抗紫外性、导电性等。其中纳米ZnO粒子价廉易得，且具有优异的抗菌、光催化及紫外线吸收等性能，是目前聚合物基质中引入较多的一种无机纳米粒子。
然而，聚合方法的选择对纳米粒子引入的性能具有较大影响。传统乳液聚合方法制备聚丙烯酸酯乳液需要使用大量的传统小分子表面活性剂，严重影响聚丙烯酸酯乳液成膜耐水性，同时表面活性剂附着于乳胶粒表面，极易受环境因素影响而发生迁移，使乳液稳定性降低。随着聚合理论和技术的不断完善，新型的乳液聚合方法受到了研究者的广泛关注，如：无皂乳液聚合、种子乳液聚合、核壳乳液聚合、细乳液聚合、Pickering乳液聚合等。细乳液聚合法基于液滴成核的特点，非常易于高疏水性单体的聚合，易于有机/无机复合乳液的制备，能够降低表面活性剂的用量。Pickering乳液聚合法是以无机纳米粒子代替传统表面活性剂稳定乳液的一种聚合方法，能够避免传统表面活性剂带来的缺陷，赋予复合乳液一些纳米特性，但是其存在所制备的乳液稳定性差、固含量低等缺点。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种Pickering细乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂及制备方法，提高成革的卫生性能和机械性能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
Pickering细乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂的制备方法，其特征在于：
具体包括以下步骤：以下未另外说明均为质量份，
将0.24～1.44份三乙氧基乙烯基硅烷溶于100份去离子水中，再加入1.44～2.88份纳米ZnO粒子，混合后超声10～15 min；将24份甲基丙烯酸酯、24份丙烯酸丁酯、1.44份甲基丙烯酸六氟丁酯、1.44份正丁醇混合，高速剪切乳化10～15 min，再超声10～15 min得到细乳液；
将1.44份过硫酸铵溶于100份去离子水中配制引发剂水溶液；
将温度升至75～85 ℃，转速300 r/min，先将1/3体积份的引发剂水溶液加入三口烧瓶中保温10 min，后再滴加剩余的引发剂水溶液和细乳液，1.5～2 h滴加完，然后保温2 h，冷却后用纱布过滤出料，即得聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂。
所述的Pickering细乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂的制备方法制得的聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明采用Pickering细乳液聚合法，以纳米ZnO代替传统表面活性剂，改善了聚丙烯酸酯乳液成膜耐水性差的缺陷，同时利用Pickering细乳液聚合法液滴成核的特点，易于含氟单体的引入，改善了单独使用Pickering乳液聚合法制备出乳液稳定性差的缺点，通过复合乳液包覆形貌的获得，提高其成膜透气性、透水汽性及力学性能等，进而提高涂饰后革样的耐湿擦牢度与卫生性能。
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。
本发明提供一种Pickering细乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂的制备方法，
具体包括以下步骤：以下未另外说明均为质量份，
将0.24～1.44份三乙氧基乙烯基硅烷（DNS-86）溶于100份去离子水中，再加入1.44～2.88份纳米ZnO粒子，混合后超声10～15 min；将24份甲基丙烯酸酯（MMA）、24份丙烯酸丁酯（BA）、1.44份甲基丙烯酸六氟丁酯（G02）、1.44份正丁醇混合，高速剪切乳化10～15 min，再超声10～15 min得到细乳液；
将1.44份过硫酸铵（APS）溶于100份去离子水中配制引发剂水溶液；
将温度升至75～85 ℃，转速300 r/min，先将1/3体积份的引发剂水溶液加入三口烧瓶中保温10 min，后再滴加剩余的引发剂水溶液和细乳液，1.5～2 h滴加完，然后保温2 h，冷却后用纱布过滤出料，即得聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂。
所述的Pickering细乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂的制备方法制得的聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂。
实施例1：
将0.24质量份三乙氧基乙烯基硅烷（DNS-86）溶于100质量份去离子水中，再加入1.44～2.88质量份纳米ZnO粒子，混合后超声10～15 min；将24质量份甲基丙烯酸酯（MMA）、24质量份丙烯酸丁酯（BA）、1.44质量份甲基丙烯酸六氟丁酯（G02）、1.44质量份正丁醇混合，高速剪切乳化10～15 min，再超声10～15 min得到细乳液；
将1.44质量份过硫酸铵（APS）溶于100质量份去离子水中配制引发剂水溶液；
将温度升至75～85 ℃，转速300 r/min，先将1/3体积份的引发剂水溶液加入三口烧瓶中保温10 min，后再滴加剩余的引发剂水溶液和细乳液，1.5～2 h滴加完，然后保温2 h，冷却后用纱布过滤出料，即得聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂。
实施例2：
将0.24～1.44质量份三乙氧基乙烯基硅烷（DNS-86）溶于100质量份去离子水中，再加入1.44质量份纳米ZnO粒子，混合后超声10～15 min；将24质量份甲基丙烯酸酯（MMA）、24质量份丙烯酸丁酯（BA）、1.44质量份甲基丙烯酸六氟丁酯（G02）、1.44质量份正丁醇混合，高速剪切乳化10～15 min，再超声10～15 min得到细乳液；
将1.44质量份过硫酸铵（APS）溶于100质量份去离子水中配制引发剂水溶液；
将温度升至75～85 ℃，转速300 r/min，先将1/3体积份的引发剂水溶液加入三口烧瓶中保温10 min，后再滴加剩余的引发剂水溶液和细乳液，1.5～2 h滴加完，然后保温2 h，冷却后用纱布过滤出料，即得聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂。
实施例3：
将1质量份三乙氧基乙烯基硅烷（DNS-86）溶于100质量份去离子水中，再加入2质量份纳米ZnO粒子，混合后超声10～15 min；将24质量份甲基丙烯酸酯（MMA）、24质量份丙烯酸丁酯（BA）、1.44质量份甲基丙烯酸六氟丁酯（G02）、1.44质量份正丁醇混合，高速剪切乳化10～15 min，再超声10～15 min得到细乳液；
将1.44质量份过硫酸铵（APS）溶于100质量份去离子水中配制引发剂水溶液；
将温度升至75～85 ℃，转速300 r/min，先将1/3体积份的引发剂水溶液加入三口烧瓶中保温10 min，后再滴加剩余的引发剂水溶液和细乳液，1.5～2 h滴加完，然后保温2 h，冷却后用纱布过滤出料，即得聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂。
实施例4：
将0.24～1.44质量份三乙氧基乙烯基硅烷（DNS-86）溶于100质量份去离子水中，再加入2.5质量份纳米ZnO粒子，混合后超声10～15 min；将24质量份甲基丙烯酸酯（MMA）、24质量份丙烯酸丁酯（BA）、1.44质量份甲基丙烯酸六氟丁酯（G02）、1.44质量份正丁醇混合，高速剪切乳化10～15 min，再超声10～15 min得到细乳液；
将1.44质量份过硫酸铵（APS）溶于100质量份去离子水中配制引发剂水溶液；
将温度升至75 ℃，转速300 r/min，先将1/3体积份的引发剂水溶液加入三口烧瓶中保温10 min，后再滴加剩余的引发剂水溶液和细乳液，1.5～2 h滴加完，然后保温2 h，冷却后用纱布过滤出料，即得聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂。
实施例5：
将0.56质量份三乙氧基乙烯基硅烷（DNS-86）溶于100质量份去离子水中，再加入1.44～2.88质量份纳米ZnO粒子，混合后超声10～15 min；将24质量份甲基丙烯酸酯（MMA）、24质量份丙烯酸丁酯（BA）、1.44质量份甲基丙烯酸六氟丁酯（G02）、1.44质量份正丁醇混合，高速剪切乳化10～15 min，再超声10～15 min得到细乳液；
将1.44质量份过硫酸铵（APS）溶于100质量份去离子水中配制引发剂水溶液；
将温度升至80 ℃，转速300 r/min，先将1/3体积份的引发剂水溶液加入三口烧瓶中保温10 min，后再滴加剩余的引发剂水溶液和细乳液，1.5～2 h滴加完，然后保温2 h，冷却后用纱布过滤出料，即得聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (2)

1.Pickering细乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂的制备方法，其特征在于：
具体包括以下步骤：以下未另外说明均为质量份，
将0.24～1.44份三乙氧基乙烯基硅烷（DNS-86）溶于100份去离子水中，再加入1.44～2.88份纳米ZnO粒子，混合后超声10～15 min；将24份甲基丙烯酸酯（MMA）、24份丙烯酸丁酯（BA）、1.44份甲基丙烯酸六氟丁酯（G02）、1.44份正丁醇混合，高速剪切乳化10～15 min，再超声10～15 min得到细乳液；
将1.44份过硫酸铵（APS）溶于100份去离子水中配制引发剂水溶液；
将温度升至75～85 ℃，转速300 r/min，先将1/3体积份的引发剂水溶液加入三口烧瓶中保温10 min，后再滴加剩余的引发剂水溶液和细乳液，1.5～2 h滴加完，然后保温2 h，冷却后用纱布过滤出料，即得聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂。
2.如权利要求1所述的Pickering细乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂的制备方法制得的聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合皮革涂饰剂。
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