Page 193 - 《精细化工》2021年第5期

第 5 期 安 文，等: 酪素基 rGO 复合乳液的制备及其阻燃性能 ·1047·

140 mL 去离子水终止反应，加入 12 mL H 2 O 2 ，将溶 1.6 表征与测试
液倒出，用少量质量分数为 5%的 HCl 洗涤，之后 1.6.1 表征
将产物用 500 mL 去离子水洗涤多次至 pH 值为 7， 红外光谱（FTIR）测定：溴化钾压片法制样，
冷冻干燥（–50 ℃）得到 GO。 采用傅里叶变换红外光谱仪进行红外光谱测试。
1.3 rGO 的制备 Raman 测试：室温下，采用激光拉曼仪通过氩
称取 0.5 g GO，配制质量浓度为 1 g/L 的 GO 水 离子激光（波长 514.5 nm）测定。
分散液，向其中滴加质量分数为 5%的 Na 2 CO 3 水溶 X 射线衍射（XRD）测定：Cu 靶 K α ，λ=
液，调节 pH 至 9 左右，然后加入 4.0 g 还原剂 NaBH 4 ， 0.1542 nm。
升高温度至 80 ℃，反应 1 h 后。将产物过滤、采用 扫描电子显微镜（SEM）测定：将样品贴于导
蒸馏水洗涤至 pH 为 7，冷冻干燥（–50 ℃）得到 rGO。 电胶上，经真空喷金后，采用扫描电子显微镜进行
1.4 酪素基 rGO 复合乳液的制备 测试，加速电压为 1.0 kV。
将 35 g 干酪素和 150 mL 水加入三口烧瓶中， 透射电子显微镜（TEM）测定：将待测样品稀
设置温度为 65 ℃，转速为 300 r/min；向其中滴加 释到质量分数为 1%，吸取少量溶液于铜网，然后在
8.51 g 三乙醇胺和 150 mL 水，继续搅拌 2 h；随后， 透射电子显微镜下观察。
提升体系反应温度至 75 ℃，以 2 s/滴的速度滴加 1.6.2 涂饰性能的测试
59.6 g 质量分数为 25%的己内酰胺水溶液，滴加完 极限氧指数（LOI）测试：取 135 mm×50 mm 涂
成后继续搅拌 2 h；冷却至室温，即得到己内酰胺改 饰后革样，采用氧指数测定仪根据 GB/T 2406.1—2008
性酪素（CA-CPL）复合溶液；分别称取占 70 g 对其进行测试，并记录皮革在氧气和氮气混合气体
CA-CPL 复合乳液中溶质（干酪素和己内酰胺）质 中当刚能支撑其燃烧时氧气的体积分数。
量（13.78 g）0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和 0.5%的 垂直燃烧测试：取 3 个 130 mm×15 mm 涂饰后革
rGO，再分别加入 20 mL 去离子水超声 40 min 得到 样，用 50 W 水平垂直燃烧试验仪根据 GB/T 2408—
5 种不同的 rGO 分散液；随后，采用物理共混法将 2008 标准对其进行垂直燃烧测试，并记录续燃时间
rGO 加入总质量为 70 g 的 CA-CPL 复合乳液中，设 和阴燃时间。
置温度为 75 ℃，搅拌转速为 800 r/min，搅拌 8 h， 热释放速率（HRR）、总热释放速率（THR）和
即得酪素基 rGO 复合乳液。随后，采用上述方法将 烟生成速率（SPR）测试：取 100 mm×100 mm 涂饰
含量（以干酪素和己内酰胺质量为基准，下同）为 后革样，用锥形量热仪对其进行测试并分析。
0.5%的石墨和含量为 0.5%的 GO 引入 70 g CA-CPL 力学性能测试：将涂饰后革样裁成哑铃状，在
复合乳液中制备酪素基石墨和酪素基 GO 复合乳液。 样品中间标出 50 mm 距离的平行线，用测厚仪测量
1.5 皮革涂饰实验 试样标线不同位置的厚度，用拉力机测试革样的抗
首先，将山羊服装革沿背脊线裁开，对称取样 张强度。
作为对照。随后，按照皮革涂饰工艺 [23] （如表 1 所 抗张强度是试样在拉力机上被拉断时，单位截
2
示）将酪素基 rGO 复合乳液应用于皮革涂饰。 面积上承受的负荷，以 N/mm 表示，计算公式如式

表 1 涂饰配方 （1）所示
Table 1 Formula of finishing P=F/S （1）
涂饰材料 底涂/g 中涂/g 顶涂/g 2 2
式中：P 为试样的抗张强度，N/mm （1 N/mm =
198-CPC 30 — —
1 MPa）；F 为试样断裂时断裂截面上所受的力，N；
127-URC 20 — —
2
S 为试样断裂面的面积，mm 。
248-FLC 50 — —
水 200 250 200 耐干湿擦性能测试：涂饰后革样的耐干湿擦性
159-AC — 150 — 能采用皮革颜色牢度测定仪进行测定，方法如下：
酪素乳液 — 80 100 将 135 mm×60 mm 的试样使用面朝上，放入试样夹
725-PG — 30 20 中夹紧，用白色涤棉布包裹的摩擦头进行擦拭对比（干
124-UR — — 80
擦为 25 个往复，湿擦为 20 个往复，白布分别为湿态
注：198-CPC—阳离子综合树脂；127-URC—阳离子聚氨 和干态），然后与标准比色卡对比，评定其沾色等级。
酯乳化液；248-FLC—阳离子抛光型蜡剂；159-AC—丙烯酸乳化
液；725-PG—深南黑色水性颜料膏；124-UR—聚氨酯乳化液；
“—”指在这一过程中没有添加该材料；底涂：喷 2 次，60 ℃ 2 结果与讨论
烘干，熨平（100 ℃、50 kg）；中涂：喷 2 次，60 ℃烘干，熨平
（100 ℃、50 kg）；顶涂：喷 1 次，60 ℃烘干，熨平（100 ℃、 2.1 石墨烯的结构形貌表征
50 kg）。配方中的化工材料均为福益皮尔卡乐公司提供。 为证明 GO 和 rGO 的化学结构，对其进行了