硅-丙改性明膠涂飾劑的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、我國(guó)每年制革所產(chǎn)生的皮革邊角廢棄物數(shù)量多達(dá)幾百萬(wàn)噸。本論文研究由皮革廢棄物提取的明膠改性用作皮革涂飾劑，使它能夠保持蛋白類(lèi)涂飾劑優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，賦予它新的優(yōu)異性能，實(shí)現(xiàn)皮革資源的最大化利用。 本研究采用乳液聚合的方法，用有機(jī)硅和丙烯酸酯同時(shí)對(duì)明膠改性用作皮革涂飾劑。試驗(yàn)中主要考察了明膠的濃度、有機(jī)硅的種類(lèi)與用量、丙烯酸酯的組合種類(lèi)與用量、引發(fā)劑的種類(lèi)和用量、乳化劑的種類(lèi)與配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)體系的pH值等。通過(guò)采用單因素試

2、驗(yàn)和正交試驗(yàn)的方法系統(tǒng)地優(yōu)化了有機(jī)硅和丙烯酸酯改性明膠用作皮革涂飾劑的制備方案及條件。 通過(guò)檢測(cè)乳液的固含量、溴值、耐熱穩(wěn)定性、冷凍穩(wěn)定性、耐酸堿穩(wěn)定性、稀釋穩(wěn)定性、離心穩(wěn)定性和所成膜的抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、透氣性、透水汽性、吸水率和耐溶劑性能以及反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)提純后的接枝率和接枝效率等指標(biāo)，對(duì)有機(jī)硅的種類(lèi)和用量、丙烯酸酯的組合配比與用量、引發(fā)劑的用量、乳化劑的配比和用量、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、反應(yīng)體系的pH值、明膠的濃度等

3、影響因素進(jìn)行了優(yōu)化。 采用紅外光譜(IR)、示差掃描量熱分析(DSC)、凝膠滲透色譜(GPC)對(duì)改性產(chǎn)物進(jìn)行了檢測(cè)。IR檢測(cè)了明膠改性前后的分子結(jié)構(gòu)變化；GPC檢測(cè)了明膠改性前后的分子量及其分布；DSC檢測(cè)了改性后所成膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并把硅一丙改性后的皮革涂飾劑用于黃牛皮鞋面革的涂飾，與同類(lèi)的產(chǎn)品做了比較，檢測(cè)了涂飾后革樣的透氣性、透水汽性、干濕擦牢度、耐折牢度、顏色堅(jiān)牢度等性能指標(biāo)。 有機(jī)硅-丙烯酸酯雙改性明膠皮革

4、涂飾劑的單因素試驗(yàn)結(jié)果得出：有機(jī)硅的最佳種類(lèi)為七甲基乙烯基環(huán)四硅氧烷(DV)，用量為6％～9％較好；丙烯酸酯的最佳組合為甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)，其中二者的質(zhì)量比值w(MMA)：w(BA)=1：3，用量在30％左右較好；乳化劑為失水山梨醇單油酸酯(Span80)、聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯(Tween80)和十二烷基硫酸鈉(SDS)，復(fù)合乳化劑的HLB值為14，用量為3％～5％；引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀一亞硫酸氫鈉氧化還原引

5、發(fā)體系，用量3％；反應(yīng)溫度為60℃；反應(yīng)時(shí)間為90min；反應(yīng)體系的pH值為8。 根據(jù)單因素試驗(yàn)的優(yōu)化結(jié)果，對(duì)有機(jī)硅和丙烯酸酯雙改性明膠用作皮革涂飾劑的制備方法進(jìn)行正交試驗(yàn)優(yōu)化。得出最佳條件為明膠的濃度為17％，丙烯酸酯的用量為24％，有機(jī)硅的用量為9％，乳化劑用量為4.5％，引發(fā)劑用量為2.5％，所有用量均按照明膠的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)算。 IR分析顯示產(chǎn)物中有-Si-O-Si-的結(jié)構(gòu)，酰胺鍵的羰基向高波數(shù)移動(dòng)，表明有機(jī)硅和丙