中空介孔粒子的制备方法及水性聚氨酯超纤革的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种中空介孔粒子的制备方法及水性聚氨酯超纤革的制备方法，涉及超纤革技术领域。根据本发明专利技术的方案，通过将阳离子型表面活性剂与天然纤维素混合，作为双表面活性剂，由于天然纤维素属于阴离子型表面活性剂，与阳离子型表面活性剂会通过静电作用和亲疏水作用力自组装成胶束球，之后与硅共同作为中空介孔粒子的壁材，从而使得中空介孔粒子具有抗菌性能和抗紫外性能。抗菌性能和抗紫外性能。抗菌性能和抗紫外性能。

【技术实现步骤摘要】
中空介孔粒子的制备方法及水性聚氨酯超纤革的制备方法


[0001]本专利技术涉及超纤革
，特别是涉及一种中空介孔粒子的制备方法及水性聚氨酯超纤革的制备方法。

技术介绍

[0002]皮革分为天然皮革、人造革或合成革。超细纤维聚氨酯合成革简称超纤革，是很有发展前景的新一代合成革。超细纤维聚氨酯合成革是由天然皮革的结构为研究基础，采用超细纤维短纤通过梳理针刺制备具有三维立体网络结构的基布，再与聚氨酯含浸、开纤、磨皮染整等工艺而形成的复合材料。与有限的天然皮革相比，合成革的材料来源广泛，加工处理的污染小，并且随着技术的发展，合成革的力学、抗磨损等性能也逐渐优于天然皮革。但目前无论是干法工艺还是湿法工艺，制备出来的水性聚氨酯超纤革都有透气型差，抗菌卫生性能差等缺点。
[0003]现有技术中为了增加水性聚氨酯超纤革的透气性能，将中空介孔粒子与水性聚氨酯进行混合，在受到湿热水气侵入时，内部的中孔介孔粒子以及开纤过后的纤维的松散结构都可以使得水气能够很好的穿透过革表面。目前中空介孔粒子的功能比较单一，从而使得超纤革的功能比较单一，因此，一种多性能的中空介孔粒子亟需研究。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的在于提供一种兼具抗菌和抗紫外性能的中空介孔粒子的制备方法。
[0005]本专利技术的一个进一步的目的在于提供一种使用寿命较长的水性聚氨酯超纤革。
[0006]特别地，本专利技术提供了一种中空介孔粒子的制备方法，包括以下步骤：
[0007]将阳离子型表面活性剂和天然纤维素进行混合，作为双表面活性剂；
[0008]将所述双表面活性剂在碱性溶液中自组装形成胶束，将其作为第一反应液；
[0009]将经过酸和乙醇水解后的具有有机硅的硅源，作为第二反应液；
[0010]将所述第二反应液施加至所述第一反应液中，得到所述双表面活性剂与硅共同作为壁材的中空介孔粒子。
[0011]可选地，所述阳离子型表面活性剂和所述天然纤维素的质量比为范围在1
‑
6:24中任一值。
[0012]可选地，所述天然纤维素为壳聚糖、木质纤维素、木质素钠盐中的一种或多种。
[0013]可选地，所述阳离子型表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵；
[0014]所述酸为有机酸；
[0015]所述碱性溶液为三乙胺、氨水、氢氧化钠中的一种。
[0016]特别地，本专利技术还提供了一种水性聚氨酯超纤革的制备方法，包括如下步骤：
[0017]提供上述制备方法制备得到的中空介孔粒子；
[0018]将所述中空介孔粒子与水性聚氨酯溶液混合，得到第一混合溶液；
[0019]将所述第一混合溶液浸渍或涂覆在合成革基材的表面，加热反应，并对反应后得到的产品进行开纤，得到所述水性聚氨酯超纤革。
[0020]可选地，所述中空介孔粒子与所述水性聚氨酯溶液的质量比为范围在0.1
‑
5：10中任一值。
[0021]可选地，所述将所述第一混合溶液浸渍或涂覆在合成革基材的表面，加热反应，并对反应后得到的产品进行开纤，得到所述水性聚氨酯超纤革的步骤中，加热温度为100℃
‑
130℃中任一值。
[0022]可选地，所述水性聚氨酯溶液按照如下方法制备获得：
[0023]均匀混合聚四氢呋喃醚二醇、聚碳酸酯二醇或聚乙二醇以及六亚甲基二异氰酸酯、阻燃扩链剂、二月桂酸二丁基锡和丙酮，得到第二混合溶液；
[0024]去除所述第二混合溶液中的水蒸气，加热所述第二混合物，反应得到预聚物；
[0025]向所述预聚物中加入经过水性改性的改性蓖麻油，继续反应得到蓖麻油改性聚氨酯；
[0026]向所述蓖麻油改性聚氨酯中加入木质素、有机锡类或叔胺类催化剂，继续反应预设时间后再加入氨水和去离子水，溶解分散后得到具有阻燃抗紫外特性的水性聚氨酯。
[0027]可选地，所述阻燃扩链剂按照如下方法制备得到：将三嗪或嘧啶类单体、磷酸酯类单体和丙酮混合均匀后进行加热，反应得到所述阻燃扩链剂。
[0028]可选地，所述改性蓖麻油按照如下方法制备得到：将蓖麻油、巯基酸类单体与二苯基磷混合均匀后加热，反应得到所述改性蓖麻油。
[0029]根据本专利技术的方案，通过将阳离子型表面活性剂与天然纤维素混合，作为双表面活性剂，由于天然纤维素属于阴离子型表面活性剂，与阳离子型表面活性剂会通过静电作用和亲疏水作用力自组装成胶束球，之后与硅共同作为中空介孔粒子的壁材，从而使得中空介孔粒子具有抗菌性能和抗紫外性能。
[0030]进一步地，在制备水性聚氨酯的过程中，通过引入经过水性改性的改性蓖麻油，不仅可以提高聚氨酯的亲水性，还可以增加聚氨酯的阻燃效果。由于对聚氨酯进行亲水改性是利用改性蓖麻油进行改性的，因此，亲水改性过程绿色环保。通过阻燃扩链剂和改性蓖麻油对聚氨酯进行联合接枝，从而进一步增强聚氨酯的阻燃效果，即阻燃扩链剂和改性蓖麻油对聚氨酯起到协同增效作用。通过加入木质素，木质素为生物材料，绿色环保，并且使得聚氨酯具有抗紫外功能。因此，通过本专利技术制备方法中各个配方以及各个配方的加入顺序的配合，从而能够制备获得具有阻燃抗紫外特性的生物基水性聚氨酯，且阻燃和抗紫外功能，可以满足超纤革的阻燃和抗紫外的要求。此处，需要强调的是，本专利技术水性聚氨酯制备方法中各个步骤的顺序不能改变，由于木质素具有多个羟基，所以要在改性蓖麻油加入形成蓖麻油改性聚氨酯之后加入，从而可以封端聚氨酯链中的异氰酸酯基团。
[0031]根据下文结合附图对本专利技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
[0032]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本专利技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些
附图未必是按比例绘制的。附图中：
[0033]图1示出了根据本专利技术一个实施例的中空介孔粒子的制备方法的示意性流程图；
[0034]图2a示出了实心球的透射电子显微镜图；
[0035]图2b示出了网状絮状物的透射电子显微镜图；
[0036]图3示出了根据本专利技术一个实施例制备获得的中空介孔粒子的透射电子显微镜图；
[0037]图4示出了根据本专利技术一个实施例的中空介孔粒子的扫描电镜图；
[0038]图5示出了根据本专利技术一个实施例的中空介孔粒子的动态光散射曲线图；
[0039]图6示出了空白对照组和本专利技术一个实施例的中空介孔粒子的傅里叶变换红外光谱FT
‑
IR图；
[0040]图7示出了根据本专利技术一个实施例的空白对照组和具有天然纤维素的中空介孔粒子的紫外可见吸收光谱图；
[0041]图8示出了根据本专利技术一个实施例的空白对照组和具有天然纤维素的中空介孔粒子对大肠杆菌的抗菌性测试图；
[0042]图9示出了根据本专利技术一个实施例的空白对照组和具有天然纤维素的中空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中空介孔粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将阳离子型表面活性剂和天然纤维素进行混合，作为双表面活性剂；将所述双表面活性剂在碱性溶液中自组装形成胶束，将其作为第一反应液；将经过酸和乙醇水解后的具有有机硅的硅源，作为第二反应液；将所述第二反应液施加至所述第一反应液中，得到所述双表面活性剂与硅共同作为壁材的中空介孔粒子。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述阳离子型表面活性剂和所述天然纤维素的质量比为范围在1
‑
6:24中任一值。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述天然纤维素为壳聚糖、木质纤维素、木质素钠盐中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述阳离子型表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵；所述酸为有机酸；所述碱性溶液为三乙胺、氨水、氢氧化钠中的一种。5.一种水性聚氨酯超纤革的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供如权利要求1
‑
4中任一项所述制备方法制备得到的中空介孔粒子；将所述中空介孔粒子与水性聚氨酯溶液混合，得到第一混合溶液；将所述第一混合溶液浸渍或涂覆在合成革基材的表面，加热反应，并对反应后得到的产品进行开纤，得到所述水性聚氨酯超纤革。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述中空介孔粒子与所述水性聚氨酯溶液的质量比为范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙阳艺，田雪，戚栋明，陈智杰，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：