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第 12 期 高党鸽，等: 多羧基 P(POSS-MAA)复合材料的制备及应用 ·2109·

复合材料进行了 TEM 测试，结果见图 4，由图中圆 料大小适宜，能有效渗透到胶原纤维之间，甚至是
圈区域可知，POSS-Vi 在 PMAA 基体中依然保持特 多肽链之间，与胶原纤维具有多点结合的能力，同
殊的笼状结构，呈六面体结构，且均匀分散在 PMAA 时具有填充作用，使坯革增厚率增加。但当 POSS-Vi
中，直径大约在 250 nm。 用量继续增加时，鞣剂相对分子质量减少，即使进
入皮胶原纤维内部，但其多点结合能力较弱，且填
充性减少，导致坯革的增厚率下降。

图 4 P(POSS-MAA)复合材料的 TEM 照片
Fig. 4 TEM images of P(POSS-MAA) composite material

2.2 P(POSS-MAA)复合材料的应用性能测试

2.2.1 坯革收缩温度
图 5 不同 POSS-Vi 用量的 P(POSS-MAA)复合材料鞣制
收缩温度（T s ）可以表征坯革的湿热稳定性， 后坯革 T s
反映鞣剂与皮胶原的交联程度。收缩温度越高，鞣 Fig. 5 T s of the leather retanned by the P(POSS-MAA)
剂与皮胶原纤维的交联程度越高，即坯革的耐湿热 composite materials with different POSS-Vi content

稳定性越好。实验测得浸酸山羊皮的 T s 是 54.5 ¥，
不同用量 POSS-Vi 制备的 P(POSS-MAA)复合材料
鞣制后坯革 T s 见图 5。由图 5 可知，随着 POSS-Vi

用量增加，P(POSS-MAA)复合材料鞣制后坯革 T s
呈先增加后降低；空白表示仅用 2%的铬粉进行鞣
制，POSS-Vi 用量为 0 表示不含 POSS-Vi 仅用 PMAA
进行鞣制。当 POSS-Vi 用量为 6%时，鞣制后坯革
T s 达到最大，为 96.5 ¥，表明此时 P(POSS-MAA)
与胶原和铬具有良好的协同配位作用。鞣剂相对分
子质量的大小直接影响其在皮胶原纤维内的渗透与 图 6 不同用量 POSS-Vi 制得 P(POSS-MAA)复合材料鞣
结合，当相对分子质量过大时，无法顺利进入皮胶 制后坯革的增厚率
原纤维内部进行结合；当相对分子质量过小时，不 Fig. 6 Thickening rate of the leather retanned by the
利于与皮胶原纤维发生多点结合。随着 POSS-Vi 用 P(POSS-MAA) composite materials with different
POSS-Vi content
量的增加，MAA 相对含量就会变小，鞣剂相对分子
质量减小；当 POSS-Vi 用量小于 6%时，鞣剂相对 2.2.3 扫描电镜分析
分子质量减小有利于进入皮胶原纤维内部发生多点 皮革的性能与其微观组织结构的变化有着密切
结合，但当 POSS-Vi 用量大于 6%时，相对分子质 联系。因此，通过观察单独鞣和结合鞣鞣制后坯革
量太小不利于与胶原发生多点结合，发挥鞣制作用。 的微观组织结构变化，可判断复合材料与坯革纤维
2.2.2 坯革增厚率 结合情况及在坯革中的分散程度，单独鞣和结合鞣
增厚率表征纳米复合材料对皮革的填充性能。 鞣制后坯革的微观结构见图 7。从图 7a 和 7b 可以
增厚率越大，纳米复合材料的填充性能越好。图 6 看出，仅用 2%铬粉鞣制的坯革粒面毛孔清晰，且坯
为不同用量 POSS-Vi 制备的 P(POSS-MAA)复合材 革纤维束紧密，纤维批次粘结，间隙很小，分散不
料对鞣制后坯革增厚率的影响。由图 6 可知，随着 好。当结合鞣鞣制后（图 7c），坯革毛孔清晰且粒面
POSS-Vi 用量的增加，坯革增厚率有所增加，当 较为平整，没有复合材料的沉积，表明该材料有利
POSS-Vi 用量为 6%时，坯革增厚率达到最大，为 于坯革保持天然的毛孔结构，从而有利于坯革附加
36%，但进一步增大 POSS-Vi 用量，坯革增厚率反 值的提高；并且从结合鞣鞣制后坯革纵切面（图 7d）
而降低。这与收缩温度的结果一致，同样是受到鞣 可以看出，纤维编织疏松，间距变大，可见复合材料
剂相对分子质量变化的影响，P(POSS-MAA)复合材 进入了纤维间，纤维得到明显分散 [26] ，表明 P(POSS-