聚氨酯改性膠原蛋白復(fù)鞣填充劑合成及應(yīng)用研究.pdf

1、本文以2，4-甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚丙二醇1000(PPG1000)、二羥甲基丙酸(DMPA)和膠原蛋白粉為原料，合成了一種新型的皮革用水性聚氨酯改性膠原蛋白復(fù)鞣填充劑(WPCF)，并以應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的實(shí)際效果為指標(biāo)，通過單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)n(TDI/PPG1000)（摩爾比）、n(NCO/活性基團(tuán))（TDI和PPG1000反應(yīng)后剩余-NCO和后續(xù)反應(yīng)物中活性基團(tuán)的摩爾比）、反應(yīng)溫度、加料順序、DMPA用量等因素進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)所得到改性產(chǎn)品進(jìn)行

2、了紅外光譜(FTIR)、熱重分析(TGA)及粒徑的表征。同時(shí)，將所得到的改性產(chǎn)品應(yīng)用于皮革復(fù)鞣填充，并與市場(chǎng)產(chǎn)品丙烯酸類(AR)復(fù)鞣填充劑進(jìn)行復(fù)鞣填充實(shí)驗(yàn)對(duì)比，對(duì)復(fù)鞣后成革進(jìn)行各項(xiàng)物理機(jī)械性能及靜態(tài)吸水率、動(dòng)態(tài)防水性的測(cè)定，并通過掃描電鏡(SEM)、X-衍射(XRD)進(jìn)一步對(duì)復(fù)鞣后成革進(jìn)行表征。
　　 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在本實(shí)驗(yàn)條件下TDI和PPG1000在70℃預(yù)聚1h，然后加入用氮甲基吡咯烷酮(NMP)溶解過的DMPA在8

3、0℃反應(yīng)2h，加入蛋白粉反應(yīng)6h，其中，n(TDI/PPG1000)=5,n(NCo/活性基團(tuán))=1.3，-COOH含量=3％(由DMPA引入的羧基含量)，中和劑采用三乙胺(TEA)，中和度為100％。
　　 FT-IR結(jié)果表明：膠原蛋白與端-NCO基團(tuán)的聚氨酯預(yù)聚體發(fā)生了反應(yīng)。激光粒徑分析儀測(cè)定得出WPCF系列產(chǎn)品平均粒徑分布較寬，且含有不同粒徑大小的分散液粒子，分散液的平均粒徑約在0～10μm。TGA結(jié)果表明：所合成系列產(chǎn)品

4、中WPCF-4具有較好的熱穩(wěn)定性。
　　 將WPCF市場(chǎng)產(chǎn)品丙烯酸類(AR)復(fù)鞣填充劑進(jìn)行復(fù)鞣填充實(shí)驗(yàn)對(duì)比的應(yīng)用結(jié)果表明：經(jīng)WPCF復(fù)鞣填充后皮革的粒面平整、清晰、手感豐滿、彈性好，且皮革平均增厚率最高，可達(dá)到41.2％，邊腹部平均增厚率高達(dá)49.3％；而經(jīng)過AR復(fù)鞣填充后的皮革平均增厚率為15.4％，邊腹部平均增厚率為19.3％。經(jīng)過WPUF復(fù)鞣填充后的成革，抗張強(qiáng)度較高，為19.66N/mm2；而經(jīng)AR復(fù)鞣填充后的成革，抗張

5、強(qiáng)度為13.7N/mm2。經(jīng)WPCF靜態(tài)吸水率最小：15min為72.9％,24h為94.8％。而經(jīng)AR復(fù)鞣后革15min為166.6％,24h為173.5％；從動(dòng)態(tài)防水性可以看出，WPCF復(fù)鞣后革透水時(shí)間最長(zhǎng)為26min，吸水率最小為58％,AR復(fù)鞣后革透水時(shí)間為10min,吸水率為98％，結(jié)果表明經(jīng)WPCF的動(dòng)態(tài)防水性能優(yōu)于AR。
　　 復(fù)鞣后成革的掃描電鏡、X-衍射測(cè)試結(jié)果表明：經(jīng)WPCF復(fù)鞣后的皮革，能夠使皮革的纖維結(jié)構(gòu)