硅-丙改性明胶涂饰剂制备及的应用的研究

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1、硅．丙改性明胶涂饰剂的制备及应用研究摘要我国每年制革所产生的皮革边角废弃物数量多达几百万吨。本论文研究由皮革废弃物提取的明胶改性用作皮革涂饰剂，使它能够保持蛋白类涂饰剂优点的同时，赋予它新的优异性能，实现皮革资源的最大化利用。本研究采用乳液聚合的方法，用有机硅和丙烯酸酯同时对明胶改性用作皮革涂饰剂。试验中主要考察了明胶的浓度、有机硅的种类与用量、丙烯酸酯的组合种类与用量、引发剂的种类和用量、乳化剂的种类与配比、反应温度、反应时间、反应体系的pH值等。通过采用单因素试验和正交试验的方法系统地优化了有机硅和丙烯酸酯改性明胶用作皮革涂饰剂的制备方案及条件。通过检测乳液的固含量、溴值、耐热稳定性

2、、冷冻稳定性、耐酸碱稳定性、稀释稳定性、离心稳定性和所成膜的抗张强度、撕裂强度、断裂伸长率、透气性、透水汽性、吸水率和耐溶剂性能以及反应产物经提纯后的接枝率和接枝效率等指标，对有机硅的种类和用量、丙烯酸酯的组合配比与用量、引发剂的用量、乳化剂的配比和用量、反应时间、反应温度、反应体系的pH值、明胶的浓度等影响因素进行了优化。采用红外光谱(IR)、示差扫描量热分析(DSC)、凝胶渗透色谱(GPC)对改性产物进行了检测。IR检测了明胶改性前后的分子结构变化；GPC检测了明胶改性前后的分子量及其分布；DSC检测了改性后所成膜的玻璃化转变温度，并把硅．丙改性后的皮革涂饰剂用于黄牛皮鞋面革的涂饰，

3、与同类的产品做了比较，检测了涂饰后革样的透气性、透水汽性、干湿擦牢度、耐折牢度、颜色坚牢度等性能指标。有机硅．丙烯酸酯双改性明胶皮革涂饰剂的单因素试验结果得出：有机硅的最佳种类为七甲基乙烯基环四硅氧烷(Dv)，用量为60／o．--9％较好；丙烯酸酯的最佳组合为甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)，其中二者的质量比值w(MMA)：w(BA)=l：3，用量在30％左右较好；乳化剂为失水山梨醇单油酸酯(Span80)、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯(Tween80)和十二烷基硫酸钠(SDS)，复合乳化剂的HLB值为14，用量为3％～5％；引发剂为过硫酸钾．亚硫酸氢钠氧化还原引发体系，用量3

4、％；反应温度为60℃；反应时间为90min；反应体系的pH值为8。根据单因素试验的优化结果，对有机硅和丙烯酸酯双改性明胶用作皮革涂饰剂的制备方法进行正交试验优化。得出最佳条件为明胶的浓度为17％，丙烯酸酯的用量为24％，有机硅的用量为9％，乳化剂用量为4．5％，引发剂用量为2．5％，所有用量均按照明胶的质量百分数计算。IR分析显示产物中有．Si．O．Si．的结构，酰胺键的羰基向高波数移动，表明有机硅和丙烯酸酯的成功引入。DSC分析结果表明，改性产物的玻璃化温度(№)在．22℃，能够保证涂饰后的皮革在较低的温度下使用。GPC分析结果表明明胶改性后的分子量在56000左右。实验室应用实验的结

5、果表明：用明胶改性后的皮革涂饰剂涂饰后的革样的透气性、透水汽性、干擦牢度、耐折牢度和颜色坚牢度都比较好；作为鞋面革的涂饰剂，湿擦牢度有待提高；与同类蛋白涂饰剂相比，应用效果良好。关键词：有机硅，丙烯酸酯，明胶，皮革涂饰剂ⅡSTUDYONTHEPREPARATIoNANDAPPLICATIoNoFSILoXANEANDACRYLICESTERSMODIFIEDGELATINCoATINGSABSTRACTOurcountryisthelargestcountryofmanufacturingleatherintheworldandalotofsolidleatherwasteproduce

6、deveryyear,asmanyasmillionsoftons．Howtorecyclingusethewastehasbecomeafocusallovertheworld．InordertoturnthewasteintomaterialsCanbeused，theresearchputeyesonthegelatinextractedfromthewasteandthegelatinwasmodifiedasleathercoatingagent．Gelatinmodifledbyorganicsiliconeandacrylicestersasleathercoatingag

7、entWasstudiedinthispaper．Intheexperiments，thecontentofgelatin，thetypeanddosageoforganicsilicone，thetypeanddosageofacrylicesters，thekindanddosageofinitiators，thetypeandratioofemulsifiers，thereactiontime，thereactiontempe