端醛基超支化聚合物的合成及其鞣制效果研究.pdf

1、由于鉻鞣具有優(yōu)良的性能，近期內仍將是主要的鞣制方法，但鉻鞣產生的鉻離子污染加之鉻資源有限，一直困擾著皮革工業(yè)持續(xù)發(fā)展。要實現皮革工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展就必須解決鞣制中鉻離子污染的問題，或開發(fā)替代鉻鞣的“綠色”皮革鞣制方法。目前無鉻鞣劑還不能完全替代鉻鞣劑使皮革具有較好的耐濕熱穩(wěn)定性。從有機鞣劑分子結構和與膠原分子結合的方式角度分析，植鞣劑、醛鞣劑、丙烯酸樹脂鞣劑等由于自身結構所限，與膠原分子的鞣制-化學交聯程度有限，用其作為鞣劑替代鉻鞣劑，難

2、以達到理想的濕熱穩(wěn)定。因此開發(fā)一種新型無鉻鞣劑來替代鉻鞣劑，節(jié)約鉻資源、減少鉻離子污染是皮革工業(yè)急需解決的問題。
　　 近年來，由于超支化聚合物具有新奇的結構、獨特的性能，受到人們越來越多的重視，已經成為聚合物的重要發(fā)展方向之一。超支化聚合物最突出的優(yōu)點就是分子表面具有大量可控的官能團，所謂可控性是指：一是分子表面官能團的種類可控；二是分子表明官能團的數量可控。本課題系統(tǒng)的介紹了超支化聚合物的結構、合成方法及在各個領域中的應用前

3、景。根據皮革鞣劑分子的結構特點，設計超支化聚合物的分子結構，使其分子攜帶的官能團與皮革膠原纖維分子上的相應基團如羥基、氨基和羧基等發(fā)生化學反應，形成大量牢固的化學鍵，從而產生交聯即鞣制作用，有望為皮革的無鉻鞣提供一條新的途徑。
　　 本文以丙烯酸甲酯、二乙醇胺為原料，以甲醇為溶劑合成了N，N-2二羥乙基-3-胺基丙酸甲酯單體，采用元素分析（EA）、紅外（IR）光譜、核磁共振（1H-NMR）對其結構進行了表征；首次用在線紅外光譜儀

4、React IR IC10研究了反應過程的動力學特征，通過實時跟蹤丙烯酸甲酯中-C=C-雙鍵在1640cm-1處特征吸收峰面積的變化，確定合成N，N-二羥乙基-3-胺基丙酸甲酯單體的最佳反應時間為2h，反應級數為二級，反應的表觀活化能為36.9588kJ。
　　 以三羥甲基丙烷和季戊四醇為核，N，N-2二羥乙基-3-胺基丙酸甲酯為單體，采用一步法合成了一系列新型超支化聚（胺-酯）（HPAE），采用IR、1H-NMR、凝膠色譜-激

5、光光散射（GPC-MALLs）和羥值測定等對其分子結構進行了表征。將HPAE應用于復鞣時，相對于傳統(tǒng)的AM栲膠復鞣劑，在撕裂強度和透氣性方面都顯示出良好的性能，而且隨著HPAE代數的增加，復鞣效果愈加明顯；相對于AM栲膠，抗張強度雖然稍低，但隨著代數的增加，差距在明顯的變小。
　　 在陽離子交換樹脂催化下，將以三羥甲基丙烷為核的HPAE與乙醛酸通過接枝反應生成端醛基超支化聚合物（HPAC），并用IR、1H-NMR和GPC-MAL

6、Ls等對HPAC的結構進行了表征，結果表明超支化聚合物分子鏈末端帶有大量端醛基。
　　 在此基礎上，將HPAC用作皮革鞣劑，相對于改性戊二醛復鞣劑，在抗張強度和透氣性方面都顯示出良好的性能，而且隨著HPAE代數的增加，效果愈加明顯；相對于改性戊二醛，撕裂強度雖然稍低，但隨著代數的增加，差距在明顯的變小。相對于改性戊二醛和酚醛單寧復鞣劑，用HPAC復鞣后的皮革豐滿性和柔軟度較好；通過對復鞣后皮革的抗張強度、撕裂強度、透氣性、透水汽