改性明膠涂飾劑的制備與性能研究.pdf

1、目前制革工業(yè)中使用的蛋白質(zhì)成膜劑以改性酪素為主，酪素是從牛奶中提取的，成本較高。明膠是膠原蛋白的水解產(chǎn)物，可以從動物皮中提取得到，另外還可以在制革工業(yè)中產(chǎn)生的大量廢屑中提取。明膠經(jīng)過改性后也可以做蛋白質(zhì)成膜劑使用，既充分利用了有限的蛋白資源，又減少了對環(huán)境的污染，而且成本很低。盡管如此，在制革工業(yè)中，在蛋白質(zhì)成膜劑的市場里卻難覓明膠的蹤影。究其原因是由明膠的本身性能決定的，明膠成膜既硬又脆，吸水性強，不耐濕擦，機械性能差等，明膠的這些性

2、能限制了其做成膜劑的應用。 針對明膠膜的上述缺陷，前人對明膠已經(jīng)做了相關(guān)的改性研究，但是改性后的明膠依然不能達到做蛋白質(zhì)成膜劑的要求。我們在借鑒前人對明膠改性的基礎(chǔ)上，首次采用合成的己內(nèi)酰胺低聚物，主要通過與明膠的氨基縮合的方法，對明膠進行了改性。 首先以金屬鈉為引發(fā)劑，以N-乙?；簝?nèi)酰胺為活化劑，以己二酸為分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑，在通氮氣的條件下，用陰離子聚合的方法使己內(nèi)酰胺發(fā)生了聚合，合成了己內(nèi)酰胺低聚物。用端基分析法測定

3、了己內(nèi)酰胺低聚物的數(shù)均分子量，并在紅外光譜儀上對低聚物進行了檢測。考察了影響己內(nèi)酰胺轉(zhuǎn)化率的因素：己二酸的質(zhì)量分數(shù)、N．乙?；簝?nèi)酰胺的質(zhì)量分數(shù)、鈉的質(zhì)量分數(shù)、溫度和時間。結(jié)果表明，己內(nèi)酰胺發(fā)生了陰離子聚合反應，最佳反應條件是：通氮氣，己二酸的質(zhì)量分數(shù)1.86％，N-乙?；簝?nèi)酰胺的質(zhì)量分數(shù)3.54％，鈉的質(zhì)量分數(shù)0.349％，溫度150℃，時間30min。在此條件下得到的己內(nèi)酰胺低聚物的數(shù)均分子質(zhì)量為2479道爾頓，紅外光譜顯示其具有

4、典型的聚酰胺結(jié)構(gòu)。 然后將制得的己內(nèi)酰胺低聚物與明膠在二甲基亞砜中進行了縮合，制備出了改性明膠。采用GPC和IR對改性明膠進行了檢測?？疾榱擞绊懨髂z改性程度的因素：己內(nèi)酰胺低聚物的質(zhì)量分數(shù)、溫度和時間。結(jié)果表明，最佳反應條件是：己內(nèi)酰胺低聚物的質(zhì)量分數(shù)100％，溫度70℃，時間20min。制備的改性明膠的數(shù)均分子質(zhì)量為66552道爾頓，紅外光譜顯示該改性明膠除了具有典型的聚酰胺特征外，在2940.70cm<'-1>處有中等強度的

5、亞甲基的吸收峰。最后對改性明膠的應用性能進行了檢測，研究了改性明膠與其它常用成膜劑和顏料膏的配伍性，改性明膠涂膜的抗張強度、規(guī)定負荷伸長率、斷裂伸長率和溶脹率，經(jīng)改性明膠涂飾后革的透氣性、透水汽性、耐摩擦牢度、耐折牢度等性能。結(jié)果顯示，該改性明膠與常用的其它成膜劑和顏料膏具有良好的配伍性。改性明膠可以單獨形成柔軟的薄膜。膜的抗張強度為13.4N/mm<'2>，膜的規(guī)定負荷伸長率為153.2％，斷裂伸長率為315.2％。膜在水中的溶脹率為