Page 175 - 《精细化工》2020年第5期

第 5 期 王学川，等: 咪唑型离子液体两性聚合物的合成及加脂应用
之路。高性能的绿色化学品对于提高皮革的品质和
档次，降低生产污染具有决定性意义。
加脂（Fatliquoring）是皮革加工过程中至关重
要的一道工序。它决定着成革的柔软性、丰满性和
弹性，影响着成革的强度、伸长率等物理力学性能
和手感特性以及皮革的吸水性、透水气性等使用性
能 [4-8] 。皮革加工所使用的加脂剂按电荷性分类可分
为：阴离子型加脂剂、阳离子型加脂剂、非离子型
加脂剂以及两性型加脂剂，其中使用最多的是阴离
子型加脂剂，这主要是针对目前生产上仍常用的铬
鞣法。但铬鞣法会对环境及人体造成一定的危害，
这一问题严重制约了皮革工业的可持续发展
因此，开发无铬生态鞣革制造技术成为皮革工业的
突出研究热点 [12-13] 。
针对有机无铬鞣剂鞣皮后，降低了皮胶原的正
电性，削弱了胶原纤维与阴离子型材料的结合，进
而会造成成品革出现败色、冒油霜等问题，因此，
发展两性加脂剂尤为重要。两性加脂剂不仅可以匹
配生态有机鞣剂生产体系，还具有较好的匀染性、
助染性、耐酸性、耐盐性及与其他材料具有较好的
配伍性 [12-13] 。天然油脂改性的加脂剂会产生大量废
液，油脂利用率低，并且加脂废液对环境造成污染。
矿物油和石蜡制备的加脂剂处理皮革后仍存在丰满
度不足、弹性较差、功能性单一等问题
液体又称室温熔融盐，是完全由阳离子和阴离子所
组成的低熔点盐类物质 [16-17] 。由于离子液体具有绿
色环保，良好的溶解性、稳定性及分子结构的可设
计性，可以满足加脂剂结构的需求。
本实验尝试对离子液体进行分子设计，在其结
构中引入烷基长链、N 正离子等基团实现离子液体
的功能化及其性能调控，从而设计开发含有离子液
体的两性聚合物加脂剂。并将其应用于无铬生态皮
革加脂中，配合无铬非金属有机鞣生产体系，提供
一种助染结合型加脂剂。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
N-乙烯基咪唑、溴代正己烷、十二烷基硫醇，
·1025·
AR，国药集团化学试剂有限公司；甲基丙烯酸二甲
氨乙酯（DMAE）、1,3-丙磺酸内酯，AR，上海麦克
林生化科技有限公司；无水乙醇、乙酸乙酯，AR，
天津市天力化学试剂有限公司；偶氮二异丁腈
（AIBN），AR，安徽省金奥化工有限公司；白湿皮，
河北东明皮革有限公司。
ADVANCE Ⅲ 400 MHz 型超导核磁共振波谱
仪（NMR）、VERTE70 傅里叶变换红外光谱仪，德
国 Bruker 公司；PT-3090 型皮革柔软度测试仪，广
东宝大器有限公司；Zetasizer Nano-ZS90 型纳米粒
度表面电位分析仪（DLS），英国 Malvern 公司；
[9-11] 。 QBZY-1 型全自动表面张力仪，上海方瑞仪器有限
公司；RS-8002 型电子拉力机，华谊创鸿仪器有限
公司；VHX-700F 超景深光学显微镜，日本基恩士
公司；S4800 扫描电子显微镜（SEM），TESCAN
公司。
1.2 方法
1.2.1 溴化 1-己基-3-乙烯基咪唑（HVIMBr）的合成
将 16.5 g （0.1 mol）溴代正己烷与 11.29 g
（0.12 mol）N-乙烯基咪唑溶于 27 mL 乙酸乙酯中，
加到 100 mL 三口圆底烧瓶中；在 65 ℃下回流反应
24 h，产物用乙酸乙酯反复洗涤 6 次除去未反应的
单体，在 30 ℃下，对合成的粗产物进行减压蒸馏
[14-15] 。离子 30 min，最后在 30 ℃下真空干燥 36 h，得到浅黄色
黏稠状液体[HVIM]Br。
1.2.2 两性聚合物的合成
将 6.288 g（0.04 mol）DMAE 与 2.592 g（0.01
mol）[HVIM]Br 溶于 13 mL 乙醇中，加到装有搅拌
器、冷凝管的三口烧瓶中，充分搅拌并通入 N 2 ，升
高温度后，滴加 0.095 g 引发剂 AIBN，1~2 h 滴加
完毕，保温反应 4 h，用旋转蒸发仪除去溶剂后透析
48 h，冷冻干燥得到共聚物 p(DMAE-co-[HVIMBr)。
然后，将共聚物与 4.88 g (0.04 mol)1,3-丙磺酸内酯
溶于 8 mL 乙醇中，在 60 ℃下反应 12 h，得到乳白
色悬浮液，将悬浮液在乙醇中进行多次离心-洗涤，
除去未反应的单体，再经真空干燥后得到白色粉末
两性聚合物 p(DMAE-co-[HVIM]Br)PS。合成路线如
下所示。