硅-丙改性明膠涂飾劑的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、我國每年制革所產(chǎn)生的皮革邊角廢棄物數(shù)量多達幾百萬噸。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涂飾劑優(yōu)點的同時，賦予它新的優(yōu)異性能，實現(xiàn)皮革資源的最大化利用。 本研究采用乳液聚合的方法，用有機硅和丙烯酸酯同時對明膠改性用作皮革涂飾劑。試驗中主要考察了明膠的濃度、有機硅的種類與用量、丙烯酸酯的組合種類與用量、引發(fā)劑的種類和用量、乳化劑的種類與配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、反應(yīng)體系的pH值等。通過采用單因素試

2、驗和正交試驗的方法系統(tǒng)地優(yōu)化了有機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。 通過檢測乳液的固含量、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度、撕裂強度、斷裂伸長率、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，對有機硅的種類和用量、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)對改性產(chǎn)物進行了檢測。IR檢測了明膠改性前后的分子結(jié)構(gòu)變化；GPC檢測了明膠改性前后的分子量及其分布；DSC檢測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，與同類的產(chǎn)品做了比較，檢測了涂飾后革樣的透氣性、透水汽性、干濕擦牢度、耐折牢度、顏色堅牢度等性能指標。 有機硅-丙烯酸酯雙改性明膠皮革

4、涂飾劑的單因素試驗結(jié)果得出：有機硅的最佳種類為七甲基乙烯基環(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)時間為90min；反應(yīng)體系的pH值為8。 根據(jù)單因素試驗的優(yōu)化結(jié)果，對有機硅和丙烯酸酯雙改性明膠用作皮革涂飾劑的制備方法進行正交試驗優(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)量百分數(shù)計算。 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，表明有機硅和丙