聚氨酯改性膠原蛋白復鞣填充劑合成及應用研究.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鞣填充劑(WPCF)，并以應用實驗的實際效果為指標，通過單因素實驗對n(TDI/PPG1000)（摩爾比）、n(NCO/活性基團)（TDI和PPG1000反應后剩余-NCO和后續(xù)反應物中活性基團的摩爾比）、反應溫度、加料順序、DMPA用量等因素進行優(yōu)化。對所得到改性產品進行

2、了紅外光譜(FTIR)、熱重分析(TGA)及粒徑的表征。同時，將所得到的改性產品應用于皮革復鞣填充，并與市場產品丙烯酸類(AR)復鞣填充劑進行復鞣填充實驗對比，對復鞣后成革進行各項物理機械性能及靜態(tài)吸水率、動態(tài)防水性的測定，并通過掃描電鏡(SEM)、X-衍射(XRD)進一步對復鞣后成革進行表征。
　　 單因素實驗結果表明，在本實驗條件下TDI和PPG1000在70℃預聚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2h，加入蛋白粉反應6h，其中，n(TDI/PPG1000)=5,n(NCo/活性基團)=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結果表明：膠原蛋白與端-NCO基團的聚氨酯預聚體發(fā)生了反應。激光粒徑分析儀測定得出WPCF系列產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結果表明：所合成系列產品

4、中WPCF-4具有較好的熱穩(wěn)定性。
　　 將WPCF市場產品丙烯酸類(AR)復鞣填充劑進行復鞣填充實驗對比的應用結果表明：經WPCF復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，可達到41.2％，邊腹部平均增厚率高達49.3％；而經過AR復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％。經過WPUF復鞣填充后的成革，抗張強度較高，為19.66N/mm2；而經AR復鞣填充后的成革，抗張

5、強度為13.7N/mm2。經WPCF靜態(tài)吸水率最?。?5min為72.9％,24h為94.8％。而經AR復鞣后革15min為166.6％,24h為173.5％；從動態(tài)防水性可以看出，WPCF復鞣后革透水時間最長為26min，吸水率最小為58％,AR復鞣后革透水時間為10min,吸水率為98％，結果表明經WPCF的動態(tài)防水性能優(yōu)于AR。
　　 復鞣后成革的掃描電鏡、X-衍射測試結果表明：經WPCF復鞣后的皮革，能夠使皮革的纖維結構