[发明专利]高阻燃性氨基树脂纳米复合功能鞣剂

说明书

技术领域

本发明属于皮革化工材料技术领域，具体涉及一种皮革用高阻燃性氨基树脂纳米复合功能鞣剂。

背景技术

皮革作为一种高分子材料，它的生产从原皮准备、鞣制、加脂、染色和整饰等工序直到成品革的全部过程都是用化学方法处理的，因此每个工序都需要某些特定的化工材料，主要包括皮革的鞣剂、加脂、染色剂、涂饰剂和其它助剂等。由于这些材料和皮革在燃烧时都会产生有毒烟雾及腐蚀性气体，因而影响了皮革在要求具备一定阻燃性的领域的应用，如防护服、沙发、家具、室内装潢、飞机和汽车内装饰及坐垫等领域。

目前，要使皮革能具备一定的阻燃性可采取的主要办法就是向皮革中添加阻燃剂。现有的阻燃剂主要有镁铝系、硼系等无机阻燃剂和磷氮系、含卤系等有机阻燃剂。由于无机阻燃剂大多难溶于水、不易渗透皮革纤维，与皮蛋白相容性差、结合不牢、不耐水洗等缺陷，很难适应制革过程中的湿加工操作。含卤系阻燃剂虽然阻燃效果较好，但会分解产生有害于人体的气体，且对环境也要造成严重污染。磷氮系阻燃剂(又称为膨胀性阻燃剂)具有较好的阻燃性且又不会对环境造成污染，被认为是当今阻燃剂发展的方向，如三聚氰胺磷酸盐或焦磷酸盐(发明专利CN 1446844A公开的季戊四醇类磷酸脂及其相应的密胺盐；李到，胡静平，磷酸酯双三聚氰胺盐阻燃环氧树脂的燃烧性能和阻燃机理，功能高分子学报，2007，1：81-86；欧育湘，新型磷-氮系膨胀型阻燃剂的性能、合成与应用，江苏化工，1998，26(3)：6-11)。但目前磷氮系阻燃剂主要用于塑料、橡胶、纤维、木材、涂料等方面，如将这类膨胀性阻燃剂应用于皮革的阻燃处理还存在如下问题：(1)该类膨胀型阻燃剂大多为添加型，反应活性低，与皮革的胶原纤维结合性差，耐水洗抗迁移性差，影响阻燃的耐久性。(2)水溶性差，不易渗透皮革纤维，难以适应皮革的湿加工工序。(3)分子量小，热稳定性差，与大分子皮胶原纤维配伍性欠佳。(4)添加量大，不仅使皮革的物理机械性能下降，还易使皮革手感变差，如发硬，粒面粗糙，柔软性下降。

目前，在皮革加工过程中使用的氨基树脂鞣剂(主要是含氮氨基的化合物，如由三聚氰胺，双氰胺，尿素分别与甲醛反应得到的树脂缩合物或改性树脂产品)，由于其良好的复鞣填充性能在制革工业中得到了广泛的应用。但该类鞣剂也存在一些缺陷：一、其主要用作复鞣填充剂而不能作为主鞣剂使用，且对皮革耐湿热稳定性贡献不大，使用后皮革的收缩温度一般只能提高5℃左右。二、该鞣剂中因含有氮元素，虽然具有一定的阻燃作用，但阻燃效果差，不能单独作为皮革的阻燃剂。三、当该鞣剂为液体产品时，在酸性条件特别是低pH条件下不耐储存，稳定性差，易生成超大分子沉淀聚合物。四、该鞣剂在低pH条件下复鞣皮革时，填充作用过强，皮革易板硬，手感柔软度下降。

针对传统的氨基树脂鞣剂存在的缺陷，国内外科技界主要是对其进行改性研究，以获得新性能、多功能的复合型氨基树脂鞣剂。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷和不足，提供一种既具有优良复鞣填充性能和鞣制作用，又能赋予皮革良好的防火阻燃功能的氨基树脂纳米复合功能鞣剂。

本发明提供的高阻燃性氨基树脂纳米复合功能鞣剂，该鞣剂是由以下方法制备而成：

(1)阻燃性氨基树脂预聚物的制备

先将3～10份三聚氰胺、5～15份双氰胺和10～50份水加入到反应器中，搅拌升温至75～85℃，然后滴加pH值为8.0～9.0的甲醛30～80份，滴加完毕后继续反应30～60min，再降温至20～35℃，滴加10～30份酸类化合物，搅拌反应40～80min，最后加入30～80份水，继续搅拌反应20～60min即得；

(2)改性蒙脱土或改性有机蒙脱土的制备

将1～8份蒙脱土或有机蒙脱土在10～30份水中用超声波在40～60℃下分散均匀后，先加入四羟甲基鏻盐2～8份搅拌反应60～90min，再加入硅烷类偶联剂1～5份搅拌反应60～90min即得；

(3)阻燃性氨基树脂纳米复合功能鞣剂的制备

先将步骤(1)和(2)制得的阻燃性氨基树脂预聚物和改性蒙脱土或改性有机蒙脱土在50～70℃下搅拌反应60～120min，然后再加入醇胺类化合物1～3份，继续在50～70℃温度下搅拌反应30～60min，即得高阻燃性氨基树脂纳米复合功能鞣剂，

以上物料所用份数均为重量份。

该鞣剂在制备时所用的酸类化合物为磷酸、硼酸、氨基磺酸类中的至少一种。