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人造革是一種類似真皮革的塑料制品,根據(jù)頂層樹脂的種類不同,,有聚氯乙烯(PVC)人造革,,聚氨酯(PU)人造革等。人造革有著類似于真皮的柔軟,、耐磨等特性,,廣泛用于制作服裝、鞋帽,、箱包,、裝飾品及各種工業(yè)配件。
納米二氧化硅(VK-SP30,VK-SP30D,,VK-SR01A)是納米材料中的重要成員,,納米二氧化硅為無(wú)定型白色粉末,是一種無(wú)毒,、無(wú)味,、無(wú)污染的無(wú)機(jī)非金屬材料,其分子狀態(tài)呈三維鏈狀結(jié)構(gòu)(或稱三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),、三維硅石結(jié)構(gòu)),,為球形狀,而且耐磨,、耐腐蝕,。納米二氧化硅像其它納米材料一樣,表面都存在不飽和的殘鍵以及不同鍵合狀態(tài)的羥基,,表面因缺氧而偏離了穩(wěn)態(tài)的硅氧結(jié)構(gòu),,因此,,納米二氧化硅才具有很高的活性。納米二氧化硅具有小尺寸效應(yīng),、表面界面效應(yīng),、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)及高磁阻,、非線性電阻等光,、電特性,在高溫下仍具有高強(qiáng),、高韌,、穩(wěn)定等特性;因而作為添加劑,,在氧化鋅避雷器,、氧化鋅壓敏電阻器、橡膠,、粘結(jié)劑和密封膠,、涂料、陶瓷制品,、紡織工業(yè),、生物醫(yī)學(xué)工程、光學(xué)領(lǐng)域,、抗菌劑,、樹脂基復(fù)合材料改性、抗紫外輻照透明材料,、塑料等方面得到廣泛應(yīng)用,,對(duì)納米二氧化硅的制備方法進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié),并著重介紹了納米二氧化硅在皮革中的應(yīng)用,。
納米二氧化硅在皮革中的應(yīng)用
1.納米二氧化硅(VK-SP30,VK-SP30D,,VK-SR01A)制備納米復(fù)合皮革涂飾劑
目前使用的皮革涂飾劑主要是2大類高分子材料:丙烯酸樹脂和聚氨酯。但制革工業(yè)普遍使用的未改性丙烯酸樹脂涂飾劑存在不耐溶劑的缺點(diǎn),,使制成的皮革在制鞋與制袋工藝中,,因使用含溶劑的膠粘劑而出現(xiàn)皮革表面脫色、涂層粘著不牢等問題,,從而嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量與檔次,。當(dāng)在其中加入納米二氧化硅(VK-SP30,VK-SP30D,VK-SR01A)后,,可大大增加丙烯酸樹脂的耐溶劑性,,而且復(fù)合涂飾劑可在有機(jī)溶劑中長(zhǎng)時(shí)間作用,涂層不會(huì)發(fā)生較大的變化,。這是由于在復(fù)合涂飾劑中,,納米二氧化硅粒子的存在生成無(wú)機(jī)網(wǎng)絡(luò)大大限制了聚合物的運(yùn)動(dòng),,因而大幅度地提高聚合物膜的耐溶劑性。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)制備納米二氧化硅溶膠時(shí),,表面活性劑的加入對(duì)復(fù)合涂飾劑性能的影響較大,,其中具有一定長(zhǎng)度的烷基陽(yáng)離子表面活性劑,對(duì)復(fù)合涂飾劑膜的物理機(jī)械性能的提高**為顯著,,可提高48.66%,。
2.納米二氧化硅鞣革
由于納米二氧化硅粒子(VK-SP30,VK-SP30D,VK-SR01A)不溶于水,,因此采用適當(dāng)?shù)姆椒▽⑵湟敫锢w維中,,實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)-SiO2 有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化作用,是實(shí)現(xiàn)納米二氧化硅鞣革的關(guān)鍵步驟,。如可根據(jù)聚合物基納米復(fù)合材料基本原理,,通過2種分散載體,將無(wú)機(jī)納米SiO2粒子(VK-SP30,VK-SP30D,,VK-SR01A)引入蛋白質(zhì)纖維間隙中,。其一是先制備具有親水基團(tuán)的聚合物(如聚丙烯酸或聚氨酯)作為納米粒子前驅(qū)體的分散載體;其二是將油脂改性(引入親水基團(tuán))作為納米粒子前驅(qū)體的分散載體,。借助聚合物或改性油脂的分散滲透、擴(kuò)散作用,,將納米SiO2 粒子前驅(qū)體引入革纖維間隙中,,然后在特定Ph條件下,前驅(qū)體水解原位產(chǎn)生納米SiO2 粒子,,通過納米 SiO2粒子和蛋白質(zhì)間的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化,,實(shí)現(xiàn)對(duì)生皮的鞣制作用。這樣得到的革制品中無(wú)機(jī)相為納米結(jié)構(gòu),,且均一地分散在蛋白質(zhì)纖維間隙中,。此時(shí),蛋白質(zhì)纖維具有控制納米顆粒直徑和穩(wěn)定納米顆粒防止其發(fā)生團(tuán)聚的作用,。納米SiO2微粒由于尺寸小,,表面積大,表面能高,,位于表面的原子占相當(dāng)大的比例,。這些表面原子處于嚴(yán)重的缺位狀態(tài),因此其活性極高,,很容易與蛋白質(zhì)分子鏈的活性基團(tuán)鍵合,,從而賦予皮革高的濕、熱穩(wěn)定性能和特殊的物理,、化學(xué)特性,。納米 SiO2鞣革方法可消除傳統(tǒng)工藝對(duì)環(huán)境的污染,,縮短了制革周期,成革性能優(yōu)良,。
3.納米SiO2(VK-SP30,VK-SP30D,,VK-SR01A)改性皮革著色劑
皮革的著色劑是用來(lái)使涂飾劑顯示各種顏色的材料,主要是各色顏料,,但大多數(shù)的顏料是不溶于水和不溶于油的有色物質(zhì),,而且主要是人工合成的無(wú)機(jī)或有機(jī)顏料。在涂層中的主要作用是遮蓋皮革表面上的輕微缺陷和皮革的底色,,賦予皮革涂層各種顏色,,增加涂層的機(jī)械強(qiáng)度。為此,,要求顏料顆粒細(xì),、遮蓋力強(qiáng)、耐高溫熨燙和耐光,。通過添加納米SiO2對(duì)有機(jī)顏料進(jìn)行表面改性處理,,不但使顏料抗老化性能大幅提高,而且亮度,、色調(diào)和飽和度等指標(biāo),,也均出現(xiàn)一定程度的提高,性能可與進(jìn)口高檔產(chǎn)品相媲美,,極大地拓寬了有機(jī)顏料的檔次和應(yīng)用范圍,。
4.納米SiO2(VK-SP30,VK-SP30D,VK-SR01A)的在皮革中的消光作用
4.1納米二氧化硅消光劑的原理
二氧化硅消光劑的消光原理皮革消光涂飾常用于皮革的頂層(樹脂層),,其消光原理可以歸結(jié)為兩種:一是增加涂膜表面粗糙度,;二是降低底材的反光強(qiáng)度。增加涂膜表面粗糙度來(lái)達(dá)到消光效果的機(jī)理不難理解:當(dāng)光線照射到一個(gè)**光滑的平面,,光線會(huì)沿著同一個(gè)方向反射,,即發(fā)生鏡面反射;當(dāng)光線照射到一個(gè)粗糙的表面,,光線會(huì)沿著各個(gè)方向進(jìn)行反射,,即發(fā)生彌散反射。
以合成二氧化硅作為消光劑應(yīng)用的情況為例,,當(dāng)二氧化硅分兩相之間會(huì)形成一個(gè)非均相膜,,這會(huì)造成折射率的不均勻性,底材的光透過這個(gè)不均勻的膜其光線強(qiáng)度必有損耗,,這樣就會(huì)降低底材的反光強(qiáng)度,,以此來(lái)達(dá)到消光效果。在實(shí)際使用中,消光效果的實(shí)現(xiàn)往往是以上兩種效應(yīng)的協(xié)同,。
4.2二氧化硅消光劑的應(yīng)用特點(diǎn)
合成二氧化硅(VK-SP30,VK-SP30D,,VK-SR01A)折射指數(shù)為1.46,與涂料工業(yè)中使用的大部分樹脂的折射指數(shù)相近,,因此應(yīng)用于清漆中具有良好的光學(xué)性能,。在皮革涂飾劑中應(yīng)用時(shí)對(duì)二氧化硅消光劑的要求包括:適于大多數(shù)涂料體系、依所需要的光澤容易調(diào)整,、容易分散,、良好的懸浮性、高透明度和良好的手感,。
影響上述使用性能的主要參數(shù)有孔體積,、粒徑分布和表面處理等。對(duì)于給定粒徑的二氧化硅來(lái)說(shuō),,孔體積越大消光效率越高,。二氧化硅的粒徑分布對(duì)消光起主要作用,粒徑大小要與漆膜厚度相符合,,若粒徑分布過寬會(huì)影響表面手感,,嚴(yán)重的涂飾后皮革表面會(huì)有白色顆粒。表面處理不但影響漆膜手感滑爽程度還會(huì)影響漆膜的霧度,。
納米二氧化硅作為納米材料家族中的重要一員,,對(duì)其開發(fā)和研究具有重要的實(shí)際意義。
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