Gemini表面活性劑改性蒙脫土磷酸化菜籽油阻燃加脂劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種Gemini表面活性劑改性蒙脫土磷酸化菜籽油阻燃加脂劑的制備方法。采用無水氯化鈣與減壓脫水對菜籽油干燥，加入甲醇與催化劑NaOH，60～70℃下反應(yīng)2h，分離、提純，得菜籽油甲酯。0℃下，菜籽油甲酯與用5#白油分散的P2O5共混，升溫至70℃,反應(yīng)4.5h，調(diào)pH至7.5，反應(yīng)30min，冷卻后得到磷酸化菜籽油。將鈉基蒙脫土在水中分散，加入系列Gemini表面活性劑，90℃反應(yīng)4h，得Gemini表面活性劑改性蒙脫土。在三口瓶中加入磷酸化菜籽油和改性蒙脫土，40℃攪拌20min，再超聲30min，制得Gemini表面活性劑改性蒙脫土磷酸化復(fù)合加脂劑。本發(fā)明使用Gemini表面活性劑改性后的蒙脫土層間距增大，提高了加脂后皮革的阻燃性能與機械性能。
【專利說明】Gemin i表面活性劑改性蒙脫土磷酸化菜籽油阻燃加脂劑 的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種皮革用菜籽油加脂劑的制備方法，具體涉及一種Gemini表面活 性劑改性蒙脫土磷酸化菜籽油阻燃加脂劑的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 加脂劑是皮革加工過程中一種重要的皮革化學(xué)品。皮革生產(chǎn)中的加脂是用油脂 或加脂劑在一定的工藝條件下處理皮革，使皮革吸收一定量的油脂而賦予皮革豐滿、柔軟、 具有彈性等特性。加脂劑在賦予皮革良好的各項性能的同時，由于其與皮革纖維之間的結(jié) 合牢固比較低，在加熱過程中極易遷移至皮革表面，直接成為燃源，從而提高了皮革的易燃 性。因此，阻燃性已經(jīng)成為制造用皮革的要求之一。
[0003] 磷酸化加脂劑的分子中含有磷酸根等活性基團，具有較強的耐酸、耐堿、耐鹽的能 力，能與皮革纖維中的鉻絡(luò)合，加脂后的革柔軟、豐滿，具有一定的選擇填充性與阻燃性，能 夠縮小皮張的部位差，提尚革的防水性能，具有永久加脂效果。Gemini表面活性劑的雙末水 基雙疏水基的獨特結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)于傳統(tǒng)表面活性劑的潤濕性、乳化性、分散性和增溶性等性 質(zhì)。采用其對蒙脫土進行改性，可有效增加蒙脫土的層間距，使蒙脫土親油性更強，更好的 發(fā)揮納米效應(yīng)，更好的在有機基體中分散，有利于將蒙脫土引入磷酸化菜籽油中，進一步提 高皮革的阻燃性能與機械性能。
[0004] 目前市場上的加脂劑的阻燃性能和機械性能不能滿足人們的需求，需要提供一種 阻燃性能更好的加脂劑。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于改善皮革的阻燃性能，提供了一種Gemini表面活性劑改性蒙 脫土磷酸化菜籽油阻燃加脂劑的制備方法。
[0006] 為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： Gemini表面活性劑改性蒙脫土磷酸化菜籽油阻燃加脂劑的制備方法，其特征在于： 包括以下步驟： 步驟一：磷酸化菜籽油的制備： 將40重量份的菜籽油用無水氯化鈣進行干燥，同時減壓脫水，加入12〇重量份的甲醇， 放入三口燒瓶中，然后加1. 2重量份的固體NaOH催化劑，反應(yīng)溫度控制在60。(：?7(TC，攪 拌回流2h，反應(yīng)結(jié)束后，進行常壓蒸餾，回收過量的醇；用布氏漏斗過濾回收催化劑，濾液 放入梨形分液漏斗中靜置分層，上層為菜籽油甲酯； 在三口燒瓶中，加入稱取的50重量份的所得菜籽油甲酯、58?67· 5重量份的P2〇5，將 II6?I35重量份的5#白油分散P2〇 5加入三口燒瓶中，在冰水浴中加入，70。〇的溫度下反 應(yīng)4· 5h,調(diào)節(jié)pH至7. 5左右，繼續(xù)反應(yīng)30min，冷卻至室溫倒出產(chǎn)品磷酸化菜籽油； 步驟二：Gemini陽離子表面活性劑改性蒙脫土的制備： 取100重量份的水加入三口燒瓶中，再緩慢加入10重量份的鈉基蒙脫土，攪拌30min ; 往三口燒瓶內(nèi)分別加入6. 275?7. 064重量份的不同鏈長的Gemini型陽離子表面活性劑， 升溫至90°C，恒溫反應(yīng)4h，醇洗、水洗數(shù)次，100°C?120°C千燥24h ;研磨，得到Gemini型 陽離子表面活性劑改性蒙脫土； 步驟三：Gemini表面活性劑改性蒙脫土復(fù)合加脂劑的制備： 取50重量份磷酸化菜籽油和1?5重量份的Gemini陽離子表面活性劑改性蒙脫土一 起加入二口燒瓶中，升溫至40°C，控溫反應(yīng)20min，超聲處理30min,制得Gemini陽離子表面 活性劑改性蒙脫土磷酸化菜籽油阻燃型加脂劑。
[0007] 步驟二中，不同鏈長的Gemini型陽離子表面活性劑選自丙撐基[(十二酰胺丙基 二甲基/十六酰胺丙基二甲基）氯化銨]、丙撐基[(十四酰胺丙基二甲基/十六酰胺丙基 二甲基）氯化銨]、丙撐基雙[(十二酰胺丙基二甲基）氯化銨]、丙撐基雙[(十六酰胺丙 基二甲基）氯化銨]。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點在于：本加脂劑中引入阻燃元素磷及改性蒙脫土，以達到提高加脂 后皮革阻燃性的目的。選用廉價易得的菜籽油為油脂基體，通過磷酸化改性引入磷酸基，使 加脂劑自身具有一定的阻燃性能。然后在磷酸化菜籽油中引入蒙脫土和陽離子表面活性 劑，制備納米復(fù)合加脂劑，選用的Gemini型陽離子表面活性劑中的季銨陽離子中的N與磷 酸化中的P形成一個N-P膨脹阻燃體系與蒙脫土共同起到協(xié)同阻燃的效果。本方法相對簡 單，使用Gemini表面活性劑改性后的蒙脫土層間距增大，有利于其納米效應(yīng)的發(fā)揮，也進 一步提尚了蒙脫土在復(fù)合材料中的分散穩(wěn)定性與均一性。制備的Gemini型陽離子表面活 性劑改性蒙脫土磷酸化菜籽油阻燃加脂劑皮革粒面細致，除具有傳統(tǒng)的加脂性能外，具有 良好的阻燃性能和機械性能，柔軟性和豐滿性良好，是一種性能優(yōu)良的皮革功能性加脂劑。
[0009]

【具體實施方式】： 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0010] 實施例1 : (1)將40重量份的菜油用無水氯化鈣進行干燥，同時減壓脫水，加入12〇重量份的甲 醇，放入三口燒瓶，然后加1. 2重量份的固體NaOH催化劑，反應(yīng)溫度控制在65Γ攪拌回流 2h，反應(yīng)結(jié)束后，進行常壓蒸餾，回收過量的醇；用布氏漏斗過濾回收催化劑，濾液放入梨形 分液漏斗中靜置分層，上層為菜籽油甲酯。在三口燒瓶中，加入稱取的50重量份的所得菜 籽油甲酯， 6〇重量份的P205，用120重量份的5#白油分散P 2〇5加入三口燒瓶中，冰水浴中加 入，在7〇°C的溫度下反應(yīng)4. 5h，調(diào)節(jié)pH至7· 5,繼續(xù)反應(yīng)30min，調(diào)節(jié)固含量為40%，冷卻至 室溫倒出產(chǎn)品，得到磷酸化菜籽油。
[0011] (2)在三口燒瓶中加入100重量份的水，緩慢加入1〇重量份的鈉基蒙脫土，攪拌 30min ;往三口燒瓶內(nèi)分別加入6. 8重量份的丙撐基[(十二酰胺丙基二甲基/十六酰胺丙 基二甲基）氯化銨]，升溫至90°C，恒溫反應(yīng)4h，醇洗、水洗數(shù)次，11〇。〇干燥24h、研磨，得 到Gemini型陽離子表面活性劑改性蒙脫土。
[0012] (3)取50重量份磷酸化菜籽油和5重量份的改性蒙脫土一起加入三口瓶中，升溫 至40°C，控溫反應(yīng)20min，超聲處理30min，制得Gemini陽離子表面活性劑改性蒙脫土磷酸 化菜籽油阻燃型加脂劑。
[0013] 實施例2: (1)將40重量份的菜油用無水氯化鈣進行千燥，同時減壓脫水，加入12〇重量份的甲 醇，放入三口燒瓶,然后加1· 2重量份的固體NaOH催化劑，反應(yīng)溫度控制在70°C攪拌回流 2h，反應(yīng)結(jié)束后，進行常壓蒸餾，回收過量的醇；用布氏漏斗過濾回收催化劑，濾液放入梨形 分液漏斗中靜置分層，上層為菜稈油甲酯。在三口燒瓶中，加入稱取的50重量份的所得菜 籽油甲酯， 62重量份的匕〇5,用124重量份的5#白油分散P2〇 5加入三口燒瓶中，冰水浴中加 入，在70°C的溫度下反應(yīng)4· 5h，調(diào)節(jié)pH至7. 5,繼續(xù)反應(yīng)30min，冷卻至室溫倒出產(chǎn)品，得到 磷酸化菜籽油。
[0014] (2)在三口燒瓶中加入1〇〇重量份的水，緩慢加入10重量份的鈉基蒙脫土，攪拌 30min ;往三口燒瓶內(nèi)分別加入7· 064重量份的丙撐基[(十四酰胺丙基二甲基/十六酰胺 丙基二甲基）氯化銨]，升溫至90°C，恒溫反應(yīng)4h，醇洗、水洗數(shù)次，12CTC干燥24h、研磨， 得到Gemini型陽離子表面活性劑改性蒙脫土。
[0015] (3)取50重量份磷酸化菜籽油3重量份的改性蒙脫土一起加入三口瓶中，升溫至 40°C，控溫反應(yīng)20min，超聲處理 3〇min，制得Gemini陽離子表面活性劑改性蒙脫土磷酸化 菜籽油阻燃型加脂劑。
[0016] 實施例3: (1)將40重量份的菜油用無水氯化鈣進行千燥，同時減壓脫水，加入12〇重量份的甲 醇，放入三口燒瓶,然后加1· 2重量份的固體NaOH催化劑，反應(yīng)溫度控制在67。〇攬拌回流 2h，反應(yīng)結(jié)束后，進行常壓蒸餾，回收過量的醇；用布氏漏斗過濾回收催化劑，濾液放入梨形 分液漏斗中靜置分層，上層為菜籽油甲酯。在三口燒瓶中，加入稱取的50重量份的所得菜 籽油甲酯，67重量份的P 2〇5，用134重量份的5#白油分散P205加入三口燒瓶中，冰水浴中加 入，在70°C的溫度下反應(yīng)4. 5h，調(diào)節(jié)pH至7. 5,繼續(xù)反應(yīng)30min，冷卻至室溫倒出產(chǎn)品，得到 磷酸化菜籽油。
[0017] (2)在三口燒瓶中加入100重量份的水，緩慢加入10重量份的鈉基蒙脫土，攬拌 30min ;往三口燒瓶內(nèi)分別加入6. 28重量份的丙撐基雙[(十二酰胺丙基二甲基）氯化銨]， 升溫至90°C,恒溫反應(yīng)4h，醇洗、水洗數(shù)次，115°C干燥 24h，研磨，得到Gemini型陽離子表 面活性劑改性蒙脫土。
[0018] (3)取50重量份磷酸化菜籽油和1重量份的改性蒙脫土一起加入三口瓶中，升溫 至40°C,控溫反應(yīng) 2〇min，超聲處理3〇min，制得Gemini陽離子表面活性劑改性蒙脫土磷酸 化菜籽油阻燃型加脂劑。
[0019] 實施例4 : (1)將40重量份的菜油用無水氯化I丐進行干燥，同時減壓脫水，加入120重量份的甲 醇，放入三口燒瓶,然后加1. 2重量份的固體NaOH催化劑，反應(yīng)溫度控制在68°C攪拌回流 2h,反應(yīng)結(jié)束后，進行常壓蒸餾，回收過量的醇；用布氏漏斗過濾回收催化劑，濾液放入梨形 分液漏斗中靜置分層，上層為菜籽油甲酯。在三口燒瓶中，加入稱取的50重量份的所得菜 籽油甲酯, 59重量份的P2〇5,用118重量份的5#白油分散P 205加入三口燒瓶中，冰水浴中加 入，在70°C的溫度下反應(yīng)4· 5h，調(diào)節(jié)pH至7_ 5,繼續(xù)反應(yīng)3〇min，冷卻至室溫倒出產(chǎn)品，得到 磷酸化菜籽油。
[0020] (2)在三口燒瓶中加入100重量份的水，緩慢加入10重量份的鈉基蒙脫土，攪拌 30min ;往三口燒瓶內(nèi)分別加入6_8重量份的丙撐基雙[(十六醜胺丙基二甲基）氯化銨]， 升溫至90°C，恒溫反應(yīng)4h,醇洗、水洗數(shù)次，l〇〇°C千燥24h、研磨，得到Gemini型陽離子表 面活性劑改性蒙脫土。
[0021] (3) 50重量份磷酸化菜籽油和2· 5重量份的改性蒙脫土一起加入三口瓶中，升溫 至40°C，控溫反應(yīng)20min，超聲處理30min，制得Gemini陽尚子表面活性劑改性蒙脫土磷酸 化菜籽油阻燃型加脂劑。
[0022] Gemini表面活性劑改性蒙脫土磷酸化菜籽油加脂劑的性能檢測結(jié)果見下表：

【權(quán)利要求】
1. Gemini表面活性劑改性蒙脫土磷酸化菜籽油阻燃加脂劑的制備方法，其特征在于： 包括以下步驟： 步驟一：磷酸化菜籽油的制備： 將40重量份的菜籽油用無水氯化鈣進行干燥，同時減壓脫水，加入120重量份的甲醇， 放入三口燒瓶中，然后加1. 2重量份的固體NaOH催化劑，反應(yīng)溫度控制在60°C?70°C，攪 拌回流2h，反應(yīng)結(jié)束后，進行常壓蒸餾，回收過量的醇；用布氏漏斗過濾回收催化劑，濾液 放入梨形分液漏斗中靜置分層，上層為菜籽油甲酯； 在三口燒瓶中，加入稱取的50重量份的所得菜籽油甲酯、58?67. 5重量份的P205，將 116?135重量份的5#白油分散P205加入三口燒瓶中，在冰水浴中加入，70°C的溫度下反 應(yīng)4. 5h，調(diào)節(jié)pH至7. 5左右，繼續(xù)反應(yīng)30min，冷卻至室溫倒出產(chǎn)品磷酸化菜籽油； 步驟二：Gemini陽離子表面活性劑改性蒙脫土的制備： 取100重量份的水加入三口燒瓶中，再緩慢加入10重量份的鈉基蒙脫土，攪拌30min ; 往三口燒瓶內(nèi)分別加入6. 275?7. 064重量份的不同鏈長的Gemini型陽離子表面活性劑， 升溫至90°C，恒溫反應(yīng)4h，醇洗、水洗數(shù)次，KKTC?120°C干燥24h ;研磨，得到Gemini型 陽離子表面活性劑改性蒙脫土； 步驟三：Gemini表面活性劑改性蒙脫土復(fù)合加脂劑的制備： 取50重量份磷酸化菜籽油和1?5重量份的Gemini陽離子表面活性劑改性蒙脫土一 起加入三口燒瓶中，升溫至40°C，控溫反應(yīng)20min，超聲處理30min，制得Gemini陽離子表面 活性劑改性蒙脫土磷酸化菜籽油阻燃型加脂劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Gemini表面活性劑改性蒙脫土磷酸化菜籽油阻燃加脂劑的 制備方法，其特征在于： 步驟二中，不同鏈長的Gemini型陽離子表面活性劑選自丙撐基[(十二酰胺丙基二甲 基/十六酰胺丙基二甲基）氯化銨]、丙撐基[(十四酰胺丙基二甲基/十六酰胺丙基二甲 基）氯化銨]、丙撐基雙[(十二酰胺丙基二甲基）氯化銨]、丙撐基雙[(十六酰胺丙基二 甲基）氯化銨]。
【文檔編號】C14C9/02GK104232811SQ201410477211
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】呂斌, 王泓棣, 馬建中, 高建靜, 高黨鴿, 毛宇, 張紹華 申請人:陜西科技大學(xué)