聚丙烯酸酯-中空二氧化硅納米復合皮革涂飾劑的制備及應用研究

摘要：

本研究旨在制備一種新型的聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復合皮革涂飾劑，并探索其在皮革加工中的應用。采用溶劑共混和溶脹法將中空二氧化硅納米粒子嵌入聚丙烯酸酯納米復合材料中，并通過掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、紅外光譜儀（FTIR）等對復合材料的形貌和結構進行表征。結果表明，制備的聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復合皮革涂飾劑具有良好的分散性和穩(wěn)定性，并能有效地降低皮革的摩擦系數(shù)和表面硬度，提高其抗刮擦性和耐磨性，使皮革具有更好的外觀和手感。同時，該涂飾劑還能增強皮革的耐水性和耐溫性，延緩其老化過程。因此，聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復合皮革涂飾劑具有廣闊的應用前景。

關鍵詞：聚丙烯酸酯；中空二氧化硅；納米復合材料；皮革涂飾劑；應用研究

引言：

近年來，皮革工業(yè)的發(fā)展迅猛，對涂飾劑的需求也不斷增加。傳統(tǒng)的皮革涂飾劑主要由有機溶劑、填料和溶劑膠黏劑組成，其存在一些缺點，如揮發(fā)性有機物污染大氣環(huán)境、易損害人體健康等。因此，開發(fā)一種環(huán)境友好、性能優(yōu)良的新型皮革涂飾劑具有重要意義。納米材料因其獨特的物理和化學性質，被廣泛應用于涂層技術領域。聚丙烯酸酯作為一種常用的環(huán)保材料，具有良好的耐酸堿性、高耐磨性和優(yōu)異的機械性能。而中空二氧化硅納米顆粒由于其剛性骨架和大比表面積，具有良好的耐磨性、高溫穩(wěn)定性和優(yōu)異的吸附性能。因此，將聚丙烯酸酯和中空二氧化硅納米顆粒復合制備成涂飾劑，有望克服傳統(tǒng)涂飾劑的一些缺點，提高其性能，實現(xiàn)環(huán)境友好型的皮革涂飾。

實驗部分：

1.實驗材料與設備

本研究所使用的實驗材料有聚丙烯酸酯、中空二氧化硅納米粒子、苯乙烯、二氯甲烷等。實驗設備包括研磨機、離心機、紫外光分光光度計等。

2.聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復合材料的制備

將聚丙烯酸酯和中空二氧化硅納米粒子按一定比例加入二氯甲烷中，使用研磨機進行研磨，使其充分混合。然后通過旋轉蒸發(fā)法將溶劑去除，得到聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復合材料。

3.表征分析

利用SEM、TEM和FTIR對制備的復合材料進行形貌和結構表征，以了解其表面形態(tài)和組成。

結果與討論：

通過SEM觀察，可以看到聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復合材料呈現(xiàn)出均一的顆粒形貌和較為光滑的表面。TEM觀察進一步證實了中空二氧化硅納米顆粒的尺寸和分布情況。FTIR譜圖顯示，復合材料中聚丙烯酸酯和中空二氧化硅納米粒子之間的化學反應，以及它們之間的相互作用。

在應用研究方面，將制備的聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復合皮革涂飾劑應用于真皮的涂層加工中。結果顯示，與傳統(tǒng)的涂飾劑相比，復合涂飾劑能夠顯著降低皮革的摩擦系數(shù)和表面硬度，提高其抗刮擦性和耐磨性。此外，復合涂飾劑還能增強皮革的耐水性和耐溫性，延緩其老化過程。整體而言，聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復合皮革涂飾劑具有廣闊的應用前景。

結論：

本研究成功制備了一種聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復合皮革涂飾劑，并探索了其在皮革加工中的應用。制備的涂飾劑具有良好的分散性和穩(wěn)定性，并顯著改善了皮革的性能，包括降低摩擦系數(shù)、提高抗刮擦性和耐磨性、增強耐水性和耐溫性等。因此，聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復合皮革涂飾劑具有廣泛的應用前景，有助于推動皮革工業(yè)的發(fā)展。未來研究可進一步探索其在其他領域的應用，如紡織品、柔性電子等綜上所述，本研究成功制備了具有良好分散性和穩(wěn)定性的聚丙烯酸酯/中空二氧化硅納米復合皮革涂飾劑。該涂飾劑在真皮涂層加工中表現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢，包括降低摩擦系數(shù)和表面硬度、提高抗刮擦性和耐磨性、增強耐水性和耐溫性，延緩皮革的老化過程。因此