碳纳米管的改性及其在皮革加脂中的应用

修丽晶，洪新球

（嘉兴学院材料与纺织学院，浙江嘉兴314001）

碳纳米管的改性及其在皮革加脂中的应用

修丽晶，洪新球

（嘉兴学院材料与纺织学院，浙江嘉兴314001）

碳纳米管（CNTs）是一种新型的纳米材料，具有特殊的结构和优异的电学、热学和力学性能。本文采用浓硫酸与浓硝酸的混合酸对CNTs进行改性，通过正交实验考察了浓硫酸与浓硝酸的体积比、反应温度和反应时间对改性效果的影响。结果表明，V（浓硫酸）∶V（浓硝酸）=3∶1时，在90℃下反应2 h，改性CNTs的羧基含量最高，达到1.96 mmol/g改性CNTs。用激光粒度分析仪、红外光谱仪分析了CNTs改性前后的粒径和结构变化。

将优化条件下制备的改性CNTs应用在皮革的加脂工序中，测定了加脂革样的抗张强度和撕裂强度，结果表明，改性CNTs的用量为0.1%时（相对于加脂剂的质量），加脂革样的抗张强度和撕裂强度提高最多。

碳纳米管；改性；加脂

碳纳米管（CNTs）是一种新型的碳结构，它是由单层或多层石墨片按一定螺旋度卷曲而成的直径为纳米尺度的中空无缝管，两端的“碳帽”由五元环或六元环封闭而成[1]。按照片层石墨的层数，分为单壁CNTs和多壁CNTs，其结构分别见图1和图2[2~3]。CNTs的独特结构，使其具有优异的电学、热学和力学性能，让其在众多领域中有着非常广阔的应用，但在现阶段，在皮革行业中，针对CNTs的研究报道还不是很多。

CNTs具有非常大的比表面积和长径比，其管间的范德华力很大，导致其易聚集形成碳纳米管束或聚集体[4~6]，故一般需要改性后才能应用。本文采用浓硫酸与浓硝酸的混合酸处理CNTs，使其表面带有一定数量的羧基，增加其亲水性能，并考察它在皮革加脂工序中的应用性能。……