首页 > 专利 > 陕西科技大学 > 锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂及其制备方法专利详情

锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂及其制备方法   0    0

有效专利 查看PDF
专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2016-03-29
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2016-08-17
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2017-10-20
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2036-03-29
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201610185613.6 申请日 2016-03-29
公开/公告号 CN105779668B 公开/公告日 2017-10-20
授权日 2017-10-20 预估到期日 2036-03-29
申请年 2016年 公开/公告年 2017年
缴费截止日
分类号 C14C3/04 主分类号 C14C3/04
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 4
权利要求数量 5 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 5 专利申请国编码 CN
专利事件 转让 事务标签 公开、实质审查、授权、权利转移
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 陕西科技大学 当前专利权人 安徽翰邦科技咨询有限公司
发明人 吕生华、罗潇倩 第一发明人 吕生华
地址 陕西省西安市未央大学城 邮编 710021
申请人数量 1 发明人数量 2
申请人所在省 陕西省 申请人所在市 陕西省西安市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
西安新思维专利商标事务所有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
李罡
摘要
本发明公开了一种锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂,由以下材料按照质量份制成:硫酸锆30~40份、氧化石墨烯纳米片层悬浮液40~50份、分散剂10~20份和去离子水60~70份;本发明还公开了一种锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂的制备方法,本发明鞣剂可以用作鞣剂,当锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂固体用量为皮重的5%时鞣制皮革的收缩温度达到了111℃,锆鞣剂的吸收率达到了96%,氧化石墨烯烯收率达到了99%,鞣制皮革具有良好的柔软性、弹性和丰满性。
  • 摘要附图
    锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂及其制备方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2020-12-18 专利权的转移 登记生效日: 2020.12.07 专利权人由陕西科技大学变更为安徽翰邦科技咨询有限公司 地址由710021 陕西省西安市未央大学城变更为233000 安徽省蚌埠市淮上区明珠广场紫阳大厦1402室
2 2017-10-20 授权
3 2016-08-17 实质审查的生效 IPC(主分类): C14C 3/04 专利申请号: 201610185613.6 申请日: 2016.03.29
4 2016-07-20 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂,其特征在于,由以下材料按照质量份制成:
氧化石墨烯纳米片层悬浮液40 50份,硫酸锆30 40份、分散剂10 20份、去离子水80~ ~ ~ ~
100份;所述分散剂通过以下制备方法制得:去离子水100 150份,加热到80 90℃,同时分别~ ~
滴加单体混合物溶液40 50份和引发剂溶液 10 20份,加料时间为30 40分钟,加料完成后~ ~ ~
保温反应1 2小时,然后用质量分数为20%的氢氧化钠溶液调节产物pH为6 7,控制产物的质~ ~
量分数在20% 25%;所述单体混合物溶液为丙烯酸羟丙酯、二烯丙基二甲基氯化铵和去离子~
水按照质量比15:10:10混合而成。

2.根据权利要求1所述的锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂,其特征在于:所述氧化石墨烯纳米片层悬浮液中含有氧化石墨烯质量分数为0.5% 0.6%,氧化石墨烯片层的尺寸为5~
30纳米。
~

3.根据权利要求1或2所述的锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂,其特征在于:所述引发剂溶液为2份过硫酸铵、或者过硫酸钾、或者过硫酸钠溶于20份去离子水中获得。

4.一种锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂的制备方法,其特征在于,该制备方法为:按照质量份取氧化石墨烯纳米片层悬浮液40 50份和硫酸锆30 40份在反应器内搅拌均匀调~ ~
节pH为1.0 2.0,加热到55 65℃,加入分散剂10 20份,保温反应1 2小时,然后降温到30 40~ ~ ~ ~ ~
℃,通过碱化剂溶液调节溶液的pH值为3.5 4.0,超声波分散0.5 1.0小时,所得产物为锆鞣~ ~
剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂,其中锆的含量按照硫酸锆质量分数为20% 25%,氧化石墨烯~
质量分数为0.2 0.3%;所述分散剂通过以下制备方法制得:去离子水100 150份,加热到80~ ~ ~
90℃,同时分别滴加单体混合物溶液40 50份和引发剂溶液 10 20份,加料时间为30 40分~ ~ ~
钟,加料完成后保温反应1 2小时,然后用质量分数为20%的氢氧化钠溶液调节产物pH为6~ ~
7,控制产物的质量分数在20% 25%;所述单体混合物溶液为丙烯酸羟丙酯、二烯丙基二甲基~
氯化铵和去离子水按照质量比15:10:10混合而成。

5.根据权利要求4所述的锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂的制备方法,其特征在于:
所述碱化剂溶液为15份乙醇胺或者二乙醇胺溶于25份去离子水。
说明书

技术领域

[0001] 本发明属于皮革鞣剂的制备技术领域,具体涉及一种锆鞣剂/氧化石墨烯纳米材料复合鞣剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 目前研究和开发无铬鞣剂等成为了研究的热点,原因在于铬鞣剂具有很好的鞣制效果,但是却存在着吸收率低、产生的含铬污染物难以治理、对环境的污染严重的缺陷(鄂涛,杨姝宜,马宏瑞,等,柠檬酸对制革废水中三价铬沉淀性能影响研究,中国皮革,2015,,4(15):21-24)。其它金属鞣剂如铝鞣剂、铁鞣剂、钛鞣剂和锆鞣剂由于其资源广泛、毒性小、对环境污染小等特点再次成为了研究的对象,但这些鞣剂比起铬鞣剂存在着鞣制工艺复杂、鞣制皮革存在某种缺陷等问题,阻碍了它们的应用(杨萌,李瑞,单志华,等,常用无铬结合鞣法的应用,皮革科学与工程,2015,25(2):27-31)。在这些非铬金属鞣剂中,锆鞣剂的鞣制性能最好,如锆鞣剂鞣制皮革的收缩温度可高达96℃,鞣制皮革颜色为纯白色,适合于制作白色革和浅色革,丰满紧实。缺点是:锆鞣皮革比较板硬,且吸水性强。容易变形;锆鞣时pH小于3,而且容易沉淀造成渗透不均匀(李峰,何青,但年华,等,无铬鞣剂研究新进展,西部皮革,2012,34(10):33-37;兰云军,许晓红,周建飞,锆盐的鞣性分析及其发展前景,皮革科学与工程,2009,19(4):21-24)。因此,目前锆鞣剂还没有大量的应用到皮革鞣制中。

发明内容

[0003] 为解决现有存在的技术问题,本发明提供一种锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂及其制备方法,所得鞣剂通过锆鞣剂与氧化石墨烯纳米片层形成纳米复合鞣剂,提高锆鞣剂耐碱能力及在鞣制时的稳定性和渗透性,锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂通过活性基团与皮胶原形成的多点化学键结合及纳米尺寸效应达到鞣制皮革的目的,比起单纯锆鞣剂的鞣制效果有显著的提高。
[0004] 为达到上述目的,本发明实施例的技术方案是这样实现的:
[0005] 本发明实施例提供一种锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂,由以下材料按照质量份制成:
[0006] 氧化石墨烯纳米片层悬浮液40 50份,硫酸锆30 40份、分散剂10 20份去离子水80~ ~ ~100份。
~
[0007] 上述方案中,所述氧化石墨烯纳米片层分散液中含有氧化石墨质量分数为0.5%~0.6%,氧化石墨烯片层的尺寸为5 30纳米。
~
[0008] 上述方案中,所述分散剂通过以下制备方法制得:去离子水100 150份,加热到80~ ~90℃,同时分别滴加单体混合物溶液40 50份和引发剂溶液 10 20份,加料时间为30 40分~ ~ ~
钟,加料完成后保温反应1 2小时,然后用质量分数为20%的氢氧化钠溶液调节产物pH为6~ ~
7,控制产物的质量分数在20% 25%。
~
[0009] 上述方案中,所述单体混合溶液为丙烯酸羟丙酯、二烯丙基二甲基氯化铵和去离子水按照质量比15:10:10混合而成。
[0010] 上述方案中,所述引发剂溶液为2份过硫酸铵、或者过硫酸钾、或者过硫酸钠溶于20份去离子水中获得。
[0011] 本发明实施例还提供一种锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂的制备方法,该制备方法为:按照质量份取氧化石墨烯纳米片层分散液40 50份和硫酸锆30 40份在反应器内搅~ ~拌均匀调节pH为1.0 2.0,加热到55 65℃,加入分散剂10 20份,保温反应1 2小时,然后降~ ~ ~ ~
温到30 40℃,通过碱化剂调节溶液的pH值为3.5 4.0,超声波分散0.5 1.0小时,所得产物~ ~ ~
为锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂,其中锆的含量按照硫酸锆质量分数为20% 25%,氧化~
石墨烯质量分数为0.2 0.3%。
~
[0012] 上述方案中,所述碱化剂溶液为15份乙醇胺或者二乙醇胺溶于25份去离子水。
[0013] 与现有技术相比,本发明的有益效果:
[0014] 本发明通过氧化石墨烯纳米片层的羧基、羟基和环氧基以及分散剂中的多个基团与锆盐之间形成的配位、共价键结合形成了纳米复合物,提高了锆盐的耐碱能力,较大幅度地提高了锆鞣剂鞣制时的pH范围,增加了锆鞣剂在皮胶原纤维之间的渗透能力,减少了锆鞣剂水解配聚作用,减少了在皮胶原纤维之间的沉积,提高了锆鞣剂的鞣制效果。鞣制作用来源于GO片层上的活性基团与皮胶原纤维上的活性基团形成化学键合作用、锆鞣剂的鞣制作用以及氧化石墨烯纳米片层的纳米尺寸效应。
[0015] 本发明所得的纳米复合鞣剂通过锆鞣剂与氧化石墨烯纳米片层上活性基团与皮胶原形成的多点化学键结合及氧化石墨烯纳米尺寸效应达到鞣制皮革的目的。当锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂按照固体用量为皮重的5%时其鞣制皮革的收缩温度达到了111℃,铝鞣剂的吸收率达到了96%,皮革的吸水变形的缺陷消失,鞣制皮革的柔软性、弹性和丰满性等非常显著。

实施方案

[0016] 下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
[0017] 本发明实施例提供一种锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂,由以下材料按照质量份制成:
[0018] 氧化石墨烯纳米片层悬浮液40 50份,硫酸锆30 40份、分散剂10 20份去离子水80~ ~ ~100份。
~
[0019] 所述氧化石墨烯纳米片层分散液通过以下方法制得: 将8 10份浓磷酸和60 90份~ ~浓硫酸依次加入到三口烧瓶中在0 5℃下搅拌反应半小时,再将2 3份粉末状石墨和10 15~ ~ ~
份高锰酸钾的混合物在1小时内分次加入到三口烧瓶中,在0 5℃下搅拌下恒温反应3小时~
后,溶液变为墨绿色,升高温度至50℃,反应5小时后,升高温度至80℃,加入150 200份去离~
子水,继续反应30分钟,降温至25℃后,缓慢加入质量分数30%的过氧化氢8 14份,加入时间~
为30分钟,待溶液变为金黄色后继续反应30分钟得到氧化石墨烯产物。接着对产物进行离心沉淀、用去离子水洗涤的方法直到洗涤水的pH为6.5 7.0,超声分散1小时得到氧化石墨~
烯分散液,并控制氧化石墨烯的质量分数在0.5%,得产物为氧化石墨烯分散液,纳米尺寸在
5 30 nm。
~
[0020] 所述锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂分散剂的制备方法,其特征在于:去离子水100 150份,加热到80 90℃,同时滴加单体混合物溶液40 50份和引发剂溶液 10 20份,加~ ~ ~ ~
料时间为30 40分钟,加料完成后保温反应1 2小时,然后用质量分数为20%的氢氧化钠溶液~ ~
调节产物pH为6 7,控制产物的质量分数在20% 25%。
~ ~
[0021] 所述单体混合溶液为丙烯酸羟丙酯、二烯丙基二甲基氯化铵和去离子水按照质量比15:10:10混合而成。
[0022] 所述引发剂引发剂溶液为2份过硫酸铵、或者过硫酸钾、或者过硫酸钠溶于20份去离子水中获得。
[0023] 所述锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂的制备方法,其特征在于:按照质量份取氧化石墨烯纳米片层分散液40 50份和硫酸锆30 40份在反应器内搅拌均匀调节pH为1.0~ ~ ~2.0,加热到55 65℃,加入分散剂10 20份,保温反应1 2小时,然后降温到30 40℃,加入碱~ ~ ~ ~
化剂,调节溶液的pH值为3.5 4.0,超声波分散0.5 1.0小时,所得产物为锆鞣剂/氧化石墨~ ~
烯纳米复合鞣剂,其中锆的含量按照硫酸锆质量分数为20% 25%,氧化石墨烯质量分数为~
0.2 0.3%。
~
[0024] 所述碱化剂溶液为15份乙醇胺或者二乙醇胺溶于25份去离子水。
[0025] 实施例一
[0026] 步骤一:氧化石墨烯纳米片层悬浮液的制备
[0027] 所述氧化石墨烯纳米片层悬浮液通过以下方法制得: 将8份浓磷酸和60份浓硫酸依次加入到三口烧瓶中在0℃下搅拌反应半小时,再将2份粉末状石墨和10份高锰酸钾的混合物在1小时内分次加入到三口烧瓶中,在0℃下搅拌下恒温反应3小时后,溶液变为墨绿色,升高温度至50℃,反应5小时后,升高温度至80℃,加入150份去离子水,继续反应30分钟,降温至25℃后,缓慢加入质量分数30%的过氧化氢8份,加入时间为30分钟,待溶液变为金黄色后继续反应30分钟得到氧化石墨烯产物。接着对产物进行离心沉淀、用去离子水洗涤的方法直到洗涤水的pH为6.5~7.0,用BaSO4溶液检验洗涤液中无SO42-,超声分散1小时得到氧化石墨烯分散液,并控制氧化石墨烯的质量分数在0.5%,得产物为氧化石墨烯分散液,纳米尺寸在5 30 nm~
[0028] 步骤二:锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂用分散剂的制备
[0029] (1)单体混合溶液的制备
[0030] 丙烯酸羟丙酯、二烯丙基二甲基氯化铵和去离子水按照质量比15:10:10混合而成。
[0031] (2)引发剂溶液的制备
[0032] 引发剂溶液为2份过硫酸铵、或者过硫酸钾、或者过硫酸钠溶于20份去离子水中获得。
[0033] (3)锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂分散剂的制备
[0034] 去离子水100份,加热到80℃,同时滴加单体混合物溶液40份和引发剂溶液 10份,加料时间为30分钟,加料完成后保温反应1小时,然后用质量分数为30%的乙醇胺溶液调节产物pH为6 7,控制产物的质量分数在20% 25%。~ ~
[0035] 步骤三:锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂的制备
[0036] 按照质量份取氧化石墨烯纳米片层分散液40份和硫酸锆30份在反应器内搅拌均匀调节pH为1.0 2.0,加热到55 65℃,加入分散剂10份,保温反应1小时,然后降温到30℃,~ ~用质量分数为20%乙醇胺调节溶液的pH值为3.5,超声波分散30分钟,所得产物为锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂,其中锆的含量按照硫酸锆质量分数为20% 25%,氧化石墨烯质量分~
数为0.2 0.3%。
~
[0037] 实施例二
[0038] 步骤一:氧化石墨烯纳米片层悬浮液的制备
[0039] 所述氧化石墨烯纳米片层悬浮液通过以下方法制得: 将10份浓磷酸和90份浓硫酸依次加入到三口烧瓶中在0 5℃下搅拌反应半小时,再将3份粉末状石墨和15份高锰酸钾~的混合物在1小时内分次加入到三口烧瓶中,在5℃下搅拌下恒温反应3小时后,溶液变为墨绿色,升高温度至50℃,反应5小时后,升高温度至80℃,加入200份去离子水,继续反应30分钟,降温至25℃后,缓慢加入质量分数30%的过氧化氢14份,加入时间为30分钟,待溶液变为金黄色后继续反应30分钟得到氧化石墨烯产物。接着对产物进行离心沉淀、用去离子水洗涤的方法直到洗涤水的pH为6.5 7.0,超声分散1小时得到氧化石墨烯分散液,并控制氧化~
石墨烯的质量分数在0.5%,得产物为氧化石墨烯分散液,纳米尺寸在5 30 nm~
[0040] 步骤二:锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂用分散剂的制备
[0041] (3)单体混合溶液的制备
[0042] 丙烯酸羟丙酯、二烯丙基二甲基氯化铵和去离子水按照质量比15:10:10混合而成。
[0043] (4)引发剂溶液的制备
[0044] 引发剂引发剂溶液为2份过硫酸铵、或者过硫酸钾、或者过硫酸钠溶于20份去离子水中获得。
[0045] (3)锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂分散剂的制备
[0046] 去离子水150份,加热到90℃,同时滴加单体混合物溶液50份和引发剂溶液 20份,加料时间为40分钟,加料完成后保温反应2小时,然后用质量分数为30%的乙醇胺溶液调节产物pH为6 7,控制产物的质量分数在20% 25%。~ ~
[0047] 步骤三:锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂的制备
[0048] 按照质量份取氧化石墨烯纳米片层分散液50份和硫酸锆40份在反应器内搅拌均匀调节pH为2.0,加热到65℃,加入分散剂20份,保温反应2小时,然后降温到40℃,用质量分数为20%二乙醇胺调节溶液的pH值为4.0,超声波分散1.0小时,所得产物为锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂,其中锆的含量按照硫酸锆质量分数为20% 25%,氧化石墨烯质量分数为~0.2 0.3%。
~
[0049] 实施例三
[0050] 步骤一:氧化石墨烯纳米片层悬浮液的制备
[0051] 所述氧化石墨烯纳米片层悬浮液通过以下方法制得: 将9份浓磷酸和75份浓硫酸依次加入到三口烧瓶中在3℃下搅拌反应半小时,再将2.5份粉末状石墨和13份高锰酸钾的混合物在1小时内分次加入到三口烧瓶中,在3℃下搅拌下恒温反应3小时后,溶液变为墨绿色,升高温度至50℃,反应5小时后,升高温度至80℃,加入180份去离子水,继续反应30分钟,降温至25℃后,缓慢加入质量分数30%的过氧化氢11份,加入时间为30分钟,待溶液变为金黄色后继续反应30分钟得到氧化石墨烯产物。接着对产物进行离心沉淀、用去离子水洗涤的方法直到洗涤水的pH为6.5 7.0,超声分散1小时得到氧化石墨烯分散液,并控制氧化~石墨烯的质量分数在0.5%,得产物为氧化石墨烯分散液,纳米尺寸在5 50 nm~
[0052] 步骤二:锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂用分散剂的制备
[0053] (1)单体混合溶液的制备
[0054] 丙烯酸羟丙酯、二烯丙基二甲基氯化铵和去离子水按照质量比15:10:10混合而成。
[0055] (2)引发剂溶液的制备
[0056] 引发剂引发剂溶液为2份过硫酸铵、或者过硫酸钾、或者过硫酸钠溶于20份去离子水中获得。
[0057] (3)锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂分散剂的制备
[0058] 去离子水130份,加热到85℃,同时滴加单体混合物溶液45份和引发剂溶液15份,加料时间为35分钟,加料完成后保温反应1.5小时,然后用质量分数为30%的乙醇胺溶液调节产物pH为6 7,控制产物的质量分数在20% 25%。~ ~
[0059] 步骤三:锆鞣剂/氧化石墨烯纳米复合鞣剂的制备
[0060] 按照质量份取氧化石墨烯纳米片层分散液45份和硫酸锆35份在反应器内搅拌均匀调节pH为1.5,加热到60℃,加入分散剂15份,保温反应1.5小时,然后降温到35℃,用质量分数为20%乙醇胺调节溶液的pH值为3.5 4.0,超声波分散1.0小时,所得产物为锆鞣剂/氧~化石墨烯纳米复合鞣剂,其中锆的含量按照硫酸锆质量分数为20% 25%,氧化石墨烯质量分~
数为0.2 0.3%。
~
版权所有:盲专网 ©2023 zlpt.xyz  蜀ICP备2023003576号