Page 187 - 《精细化工》2021年第12期
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第 12 期                         郭林新,等:  酰化单宁的制备及其鞣制性能                                    ·2549·


                                                               含量为 2.33 mmol/g。
                                                               2.2   酰化单宁的结构解析
                                                                   对酰化单宁进行核磁共振碳谱扫描,结果如图
                                                                                   13
                                                               3 所示。在酰化单宁的 CNMR 核磁扫描图中,δ 113
                                                               处峰是酰化单宁结构中未取代的芳环碳信号,δ 146
                                                               处峰是酰化单宁结构中酚羟基取代的芳环碳信号,
                                                               δ 169 处峰是酰化单宁结构中酯羰基的碳信号。在低
                                                               场处 δ  196 处峰是酰化单宁结构中的醛基碳信号。
                                                               对比未改性单宁的结构          [21] 及该醛基特征信号峰可以
                                                               鉴定出,单宁的结构中已成功地引入了醛基基团。



















                                                                         图 3   酰化单宁的    13 CNMR 谱图
                                                                    Fig. 3     13 CNMR spectrum of modified tannin

                                                               2.3   酰化单宁鞣制皮革的物理性能
                                                                   对酰化单宁及未改性单宁鞣制皮革的物理性能
                                                               进行测定,结果如表 2 所示。未改性单宁鞣制皮革的
                                                               收缩温度为(72.7±2.1)℃。以酰化单宁为鞣剂进行
                                                               绵羊酸皮的鞣制,使得鞣制皮革的湿热稳定性得到
                                                               显著改善,其收缩温度可达(85.3±2.5)℃。此外,
                                                               酰化单宁与皮革胶原氨基的化学交联作用,增强了
                                                               鞣剂对皮革的鞣制作用,使得酰化单宁鞣制的皮革
                                                               更加紧实,相比于未改性单宁鞣制的皮革表现出更
                                                               小的 增厚率( 71.3%±1.5% )和柔软度〔( 5.72±
                                                               0.23)mm〕。未改性单宁鞣制皮革的撕裂强度为
                                                               (32.3±0.8)N/mm,抗张强度为(5.8±0.5)MPa,
                                                               断裂伸长率为 75.8%±1.2%。酰化单宁鞣制皮革的撕
                                                               裂强度为(47.7±1.3)N/mm,抗张强度为(10.2±

                                                               1.1)MPa,断裂伸长率为 97.9%±2.0%,酰化单宁比
            图 2  TFA 用量(a)、HMTA 用量(b)、反应温度(c)
                                                               未改性单宁鞣制的皮革性能均明显提高。单宁的结
                  及反应时间(d)对醛基含量的影响
            Fig. 2    Effects of TFA dosage (a), HMTA dosage (a), reaction   构中含有丰富的酚羟基、醛基等结构基团,在鞣制
                   temperature (c) and reaction time (d)  on aldehyde   过程中可以和皮革胶原纤维产生氢键等交联作用,
                   content                                     使得皮革的机械性能得到改善。单宁经酰化改性后,

                 通过对单宁酰化改性反应过程中的 TFA 用量、                       在保留其原有酚羟基等活性基团的基础上,引入了
            HMTA 用量、反应时间及反应温度进行优化,确定                           高反应活性的醛基。在鞣制过程中醛基可以和皮革
            了最佳的反应条件,即为 1.0 g 单宁样品,添加 6 g                      胶原分子中的氨基发生化学反应,形成稳定的化学
            反应溶剂 TFA 及 1.5 g 反应添加剂 HMTA,在 100  ℃               键,从而可以显著提高成革的机械性能。
            下反应 1.5 h。在此条件下,得到的酰化单宁的醛基
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