【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子复合材料，具体涉及一种新型环保型人造革材料及其制备方法。
技术介绍
1、人造革是一种类似皮革并且可以替代皮革的塑料制品。人造革的应用极其广泛，例如日常用品、医疗、食品以及农业等领域。每年人造革的需求量也在不断增加，它在改善人们的生活的同时，也给环境带来了巨大的压力。因此，一种新型环保型人造革材料的开发具有重要意义。
2、为了解决上述问题，中国专利(cn 102121199 a)公开了一种超高淀粉填充聚烯烃弹性体人造革。通过使用天然的淀粉材料合成人造革，淀粉可以被微生物降解，从而提高人造革的可降解性。一般由淀粉基制备的可降解塑料，其中淀粉的添加量较多。由于淀粉与树脂的兼容性较差，往往导致淀粉难以均匀的分散，这会导致人造革的拉伸强度和断裂伸长率都呈下降趋势。另外，由于淀粉表面强极性的羟基基团较多，容易吸收水分，也会导致人造革的强度下降。同时吸水之后容易被微生物侵蚀导致人造革的寿命大大降低。
技术实现思路
1、本专利技术为克服现有技术弊端，提供了一种新型环保型人造革材料及其制备方法。该新型环保型人造革相比于原有的淀粉基人造革，淀粉与树脂混合的更加均匀，同时吸水率低、拉伸强度和断裂伸长率更优，同时具有优异的生物可降解性。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、提供了一种新型环保型人造革材料的制备方法，包括以下步骤：
4、s11、将聚氯乙烯(pvc)树脂投入混合机之中，然后依次加入邻苯二甲酸二辛酯、碳酸钙和硬
5、s12、将淀粉-tio2混合溶胶加入到步骤s11中的混合机中，继续搅拌20~30min；
6、s13、将步骤s12中的混合物料输送到密炼机中进行加热塑化，塑化时间为5~10min；
7、s14、将步骤s13中的物料熔融挤出，并通过压延机制成人造革并且在用400 mj/cm2紫外线固化3min。
8、将淀粉与tio2溶胶结合，并改性。tio2材料可以被用作光催化材料。tio2在光照条件下，价带中的电子会被激发到导带，形成高活性电子e-和空穴h+，进而产生强氧化性的羟基自由基和超氧阴离子自由基等活性氧物质。这些活性氧物质能破坏微生物的结构，从而减缓微生物对皮革的侵蚀，提高皮革的寿命。另外tio2在溶胶中，表面存在大量的羟基，可以枝接氟化物，改性成疏水材料。
9、上述实验方法可以降低人造革吸水率、同时提高拉伸强度和断裂伸长率。
10、做为一种新型环保型人造革材料的制备方法的进一步优选。
11、优选的，步骤s11中聚氯乙烯(pvc)树脂、邻苯二甲酸二辛酯、碳酸钙和硬脂酸锌的添加量分别为：80~100质量份、30质量份、15质量份和2质量份。
12、优选的，步骤s12中淀粉-tio2混合溶胶：400~600质量份，所述淀粉-tio2混合溶胶中溶剂占比69.3%~81.4%。
13、该步骤中，溶剂的含量高达69.3%~81.4%，说明淀粉和tio2的含量较少。在溶剂较多的条件下引入淀粉-tio2混合溶胶，可以使其分散的更加均匀。这是增加其拉伸强度和断裂伸长率的关键性因素。对于原本的淀粉基人造革，是将淀粉直接加入，这会导致淀粉难以分散，从而集结成块，导致合成的人造革内部受力不均匀，从而使其拉伸强度和断裂伸长率下降。
14、优选的，步骤s13中加热塑化的温度为150~180℃。
15、优选的，步骤s12中淀粉-tio2混合溶胶的制备方法，包括以下步骤：
16、s21、向容器中依次加入钛酸四丁酯、无水乙醇、异丙醇和醋酸，搅拌3min记为a溶液，然后向另一个容器中依次加入无水乙醇、异丙醇、去离子水和硝酸，搅拌3min，记为b溶液；
17、s22、将步骤s21中的b溶液逐滴滴加到a溶液中，在60℃下搅拌2~4h，然后加入交联淀粉，搅拌20~40min；
18、s23、向步骤s22中加2-全氟甲基丙烯酸辛基乙基酯，搅拌20~40min，然后加入4-(氯甲基)苯基三氯硅烷，避光搅拌10~30min，反应结束后获得淀粉-tio2混合溶胶。
19、该过程将氟聚合物枝接到tio2粒子上，氟是电负性最强的元素，当氟原子与其他原子形成化学键时，会使这个化学键的极性很强。而且氟原子半径小，在化合物表面会形成紧密排列的一层氟原子。这层氟原子对水分子有排斥作用，水分子难以与氟化物表面形成氢键等相互吸引的作用，从而表现出疏水性。用该溶胶，合成的人造革也具有一定的疏水性。
20、在步骤s22中，先添加淀粉是为了避免淀粉覆盖氟聚合物，使疏水性降低。而且本专利技术中选用长链的氟聚合物，而不是小分子氟化物，这是由于制备人造革的时候需要添加大量的树脂，而长链的聚合物不容易完全被覆盖，从而保证其疏水性。
21、另外在步骤s23中添加的是氟化物单体，另外添加光引发剂。这是由于长链的氟化物容易改变溶胶的状态，而小分子单体添加之后更容易与溶胶稳定复合。最后通过紫外光固化形成长链的氟聚合物。
22、优选的，步骤s21中所述的钛酸四丁酯、无水乙醇、异丙醇和醋酸的添加量为：4~8质量份、15质量份、5质量份和4质量份；
23、优选的，步骤s22中所述的无水乙醇、异丙醇、去离子水和硝酸的添加量为10质量份、5质量份、1质量份和0.14质量份；
24、优选的，步骤s23中所述交联淀粉的添加量为：4~10质量份；
25、优选的，步骤s24中所述2-全氟甲基丙烯酸辛基乙基酯和4-(氯甲基)苯基三氯硅烷的添加量为：0.2~0.4质量份和0.1~0.2质量份。
26、根据上述制备方法，本专利技术获得了一种新型环保型人造革材料。
27、本专利技术相比现有技术的有益效果在于：
28、(1) 相比于原有的淀粉基人造革，本专利技术中淀粉与树脂混合的更加均匀，人造革的拉伸强度和断裂伸长率更优。
29、(2) 相比于原有的淀粉基人造革，本专利技术中的人造革疏水性更好，可以使人造革吸水率从12.4%降低1.2%，大大降低了人造革的吸水性，从而可以降低微生物对人造革的侵蚀，延长其使用寿命。另外，tio2材料具有光催化的作用，可以在一定程度上抑制微生物的侵蚀，从而延长人造革寿命。
30、(3) 本专利技术中的人造革组成中含有大量的淀粉，可以被微生物降解，从而降低对环境的污染。
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1.一种新型环保型人造革材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1中所述制备方法，其特征在于，步骤S11中聚氯乙烯(PVC)树脂、邻苯二甲酸二辛酯、碳酸钙和硬脂酸锌的添加量分别为：80~100质量份、30质量份、15质量份和2质量份。
3.根据权利要求1中所述制备方法，其特征在于，步骤S12中淀粉-TiO2混合溶胶：400~600质量份，所述淀粉-TiO2混合溶胶中溶剂占比69.3%~81.4%。
4.根据权利要求1中所述制备方法，其特征在于，步骤S13中加热塑化的温度为150~180℃。
5.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，步骤S12中淀粉-TiO2混合溶胶的制备方法，包括以下步骤：
6.根据权利要求5中所述的制备方法，其特征在于：
7.一种由权利要求1~6任意一项所述新型环保型人造革材料的制备方法制备的新型环保型人造革材料。
【技术特征摘要】
1.一种新型环保型人造革材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1中所述制备方法，其特征在于，步骤s11中聚氯乙烯(pvc)树脂、邻苯二甲酸二辛酯、碳酸钙和硬脂酸锌的添加量分别为：80~100质量份、30质量份、15质量份和2质量份。
3.根据权利要求1中所述制备方法，其特征在于，步骤s12中淀粉-tio2混合溶胶：400~600质量份，所述淀粉-tio2混合溶胶中溶剂占比6...
【专利技术属性】
技术研发人员：娄国旗，黄日武，刘海飞，
申请(专利权)人：安徽强盛合成革有限公司，
类型：发明
国别省市：
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