论文部分内容阅读
长期以来皮革凭借其优越的材质及舒适度在人类使用的自然材料中占主要地位。外源分子可通过隔离和润滑皮胶原纤维赋予皮革舒适的感觉。为了获得舒适度较高的皮革,人们往往在鞣制之后采用加脂工艺在皮纤维束或者纤维之间增加一层外源性分子,通过外源分子的隔离和润滑作用赋予皮革舒适的手感。目前,大多数加脂剂为线性或者支化度较低的分子,这些结构简单的加脂剂很难同时满足高效、多功能需求。近年来树枝状大分子或者超支化聚合物凭借低粘度、良好的相容性和三维结构引起了人们的广泛兴趣,采用亲油性的化合物接枝改性可以赋予树枝状分子表面活性剂的性能,从而有望获得优异的乳液特性和加脂性能。本研究在十二烷基缩水甘油醚(AGE)对端氨基树枝状大分子(G1PAMAM-NH2)和端羧基树枝状大分子(G0 PAMAM-COOH)改性的基础上,制备出两种新型的可用于皮革加脂方面的树枝状-线性表面活性剂,通过FT-IR和1H-NMR研究了其结构,并以革样的力学性能和结构形态作为参考指标研究了其加脂性能。利用乙二胺与丙烯酸甲酯在甲醇溶剂中合成聚酰胺-胺树枝状分子(G1PAMAM-NH2),然后采用AGE对G1 PAMAM-NH2改性获得端氨基树枝状-线性表面活性剂(G1 PAMAM-AGE)。利用单因素法对合成条件优化,最佳条件为:(G1 PAMAM-NH2):n(AGE)=1:4.8,反应温度为40℃,反应时间为8 h。使用FT-IR和1H-NMR等表征手段研究了合成产物的结构,结果表明接枝率为85%。通过表面张力仪和激光粒度仪研究了端氨基树枝状-线性表面活性剂的乳液性能,发现乳液的稳定性良好,乳液粒径为15.5μm;当其在水中质量浓度达到0.76 g/L时,表面张力降到最低34.52 m N/m。将端氨基树枝状-线性表面活性剂(G1 PAMAM-AGE)利用皮革加脂工艺应用于蓝湿革上,使用材料拉力仪研究了G1 PAMAM-AGE处理后的物理机械性能。结果表明G1 PAMAM-AGE渗入蓝湿革后与胶原蛋白分子间形成了相互作用,革样的力学性能得到了提高,革样的柔软度得到了提高。在反应温度130℃、时间7 h、投料比n(G0 PAMAM-COOH):n(AGE)=1:1.4的条件下,十二烷基缩水甘油醚与端羧基型树枝状大分子发生接枝反应,得到一种端羧基树枝状-线性的表面活性剂(COOH-PAMAM-AGE),通过凝胶渗透色谱(GPC)、傅里叶红外光谱(FT-IR)及核磁共振氢谱(1H-NMR)表明十二烷基缩水甘油醚与端羧基树枝状大分子发生了化学反应,接枝率为24.5%。产物COOH-PAMAM-AGE乳液具有良好的表面活性,平均粒径为342 nm;当其在水中质量浓度达到0.53 g/L时,表面张力降到最低(27.7 m N/m)。采用皮革加脂工艺将合成产物COOH-PAMAM-AGE以乳液加脂的形式作用于蓝湿革上。采用材料拉力机对比分析了COOH-PAMAM-AGE加脂前后革样的物理机械性能,发现加脂后的革样的物理机械性能得到了提高。此外,由于COOH-PAMAM-AGE对胶原纤维之间的阻隔作用和润滑效果,使得加脂后革样的柔软度明显提高,显示出其在清洁皮革生产中的潜在价值。