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反应型高分子表面活性剂是具有较高的分子量(10~3~10~6)、良好的反应活性和一定界面活性的新型表面活性剂,其不仅能够以共价键进行结合,而且还具有性质稳定、耐水性好、低毒或无毒等优点。基于反应型高分子表面活性剂的诸多优点,本研究制备了三种含环氧基型反应型高分子表面活性剂,并应用于皮革复鞣填充工序和加脂工序,以期制备新型的多功能皮革化料。基于反应型高分子表面活性剂的良好的界面活性,探索含环氧基高分子表面活性剂在酸性介质中对碳钢防腐过程的影响,进一步确定其防腐机理。本研究将对新型皮革化料的开发应用和金属防腐研究起到一定的促进作用。本研究以烯丙基缩水甘油醚(AGE)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸丁酯(BA)和烯丙基磺酸钠(SAS)为原料,采用过硫酸铵和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,通过自由基共聚法制备了三种含环氧基高分子表面活性剂。其中,包括聚烯丙基缩水甘油醚-丙烯酰胺Poly(AGE-AM)、聚烯丙基缩水甘油醚-丙烯酰胺-丙烯酸丁酯Poly(AGE-AM-BA)和聚烯丙基缩水甘油醚-丙烯酰胺-丙烯酸丁酯-烯丙基磺酸钠Poly(AGE-AM-BA-SAS)。以单体转化率、表面张力和旋转粘度为考察指标,以单体用量配比、氧化还原引发剂用量为优化单因素,对三个聚合反应体系进行了工艺优化。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)与核磁共振氢谱(~1H-NMR)对聚合产物的结构进行了表征;并对三种含环氧基高分子表面活性剂的分子量、乳胶束形貌、表面张力、界面张力、耐硬水性、乳化性能、泡沫性能和增溶性能等进行分析。通过单因素实验优化确定Poly(AGE-AM)的最优工艺为:AGE与AM的质量配比为7:3,引发剂用量为12 wt%;Poly(AGE-AM-BA)的最优工艺为:AM与BA的质量比为5:5,AM和BA二者的总质量与AGE的质量比为3:7,引发剂用量为12 wt%;Poly(AGE-AM-BA-SAS)的最优工艺为:AM与BA的质量比为5:5,AM和BA二者的总质量与AGE的质量比为3:7,SAS为单体总质量的30 wt%,引发剂用量为15 wt%。通过FT-IR和~1H-NMR证明各聚合单体均参与反应。通过GPC检测测定Poly(AGE-AM)、Poly(AGE-AM-BA)和Poly(AGE-AM-BA-SAS)的重均分子量(M_w)分别为16622 g/mol、23953 g/mol和6612 g/mol。性能检测表明Poly(AGE-AM)对液体石蜡的增容能力为1.2 mL/g;Poly(AGE-AM-BA)具有优异的表面活性和界面活性,其临界表面张力和界面张力分别为41.65 mN/m和3.2 mN/m;而Poly(AGE-AM-BA-SAS)具有优异的乳化性能和润湿性能,其溶液中棉布的沉降时间最短为1.34 s;以上三种含环氧基高分子表面活性剂的耐硬水性能均能够达到5级。将含环氧基高分子表面活性剂应用于皮革复鞣填充和加脂工序,分别与同类市售复鞣填充剂和脂族烃类高分子加脂剂应用结果进行对比。结果表明Poly(AGE-AM)能够显著地提升复鞣填充后坯革的物理机械性能,较市售复鞣填充剂提升15.7%,而Poly(AGE-AM-BA-SAS)复鞣填充后坯革同时具有良好的柔软性和物理机械性能。将含环氧基高分子表面活性剂乳化蓖麻油制备的加脂剂应用于皮革加脂工序,对加脂后坯革的柔软度、物理机械性能和皮内脂肪含量进行检测,结果表明Poly(AGE-AM-BA-SAS)乳化蓖麻油制备的加脂剂性能最为优异,加脂后坯革的柔软度较市售高分子脂族烃类加脂剂提升16.8%,皮内脂肪含量为市售高分子脂族烃类加脂剂的1.25倍。除此之外,将反应型高分子表面活性剂应用于酸性介质中碳钢Q235的防腐过程,以失重法测定碳钢的腐蚀速率和抗腐蚀效率,结果表明Poly(AGE-AM-BA)和Poly(AGE-AM-BA-SAS)均具有优异的抗腐蚀性能,抗腐蚀效率最高可以达到97.8%,Poly(AGE-AM-BA)的吉布斯吸附自由能为-53.12 kJ/mol。根据扫描电子显微镜测定结果和吉布斯吸附自由能理论计算结果,证明含环氧基高分子表面活性剂是通过在界面形成吸附层来实现碳钢Q235的防腐效果。