Page 161 - 《精细化工》2021年第6期

第 6 期 王学川，等: 蓖麻油改性两性聚氨酯复鞣剂的制备及应用 ·1223·

度，取样与测试方法按照文献[14]进行。 油用量的增加，即蓖麻油中的酯基、羟基等极性基
1.4.3.4 柔软度的测试 团增多且极性基团之间的作用力增强即亲水性增
用皮革柔软度试验机测定复鞣后坯革不同部位 强，乳化能力变强，使得乳液粒径逐渐变小。随着
的柔软度，并取平均值，根据所选的皮革种类，选 r 值的继续增大，蓖麻油含量也随之增加，更多的羟
用 20 mm 缩环。 基被引入到 COWPU 分子结构中，导致分子的侧链
彼此缠绕，交联密度增加，反应体系黏度增加，乳
2 结果和讨论 化分散难度增加，从而导致 COWPU 的粒径增加 [16] 。

因此，选择 r 值为 1.30。
2.1 COWPU 的表征

2.1.1 FTIR 分析
在 COWPU 的合成中，IPDI 中的—NCO 与蓖麻
油中的—OH 反应是最为关键的步骤，为了证明这一
反应过程，对产物 COWPU、蓖麻油和 IPDI 进行了
FTIR 测试，见图 1。从图 1 可见，图 1b 中 3452 cm –1
处为蓖麻油中—OH 伸缩振动吸收峰；图 1c 中 2274 cm –1
–1
处为 IPDI 中—NCO 的特征吸收峰，1779 cm 处为羰基
的 C==O 的伸缩振动吸收峰。图 1a 与 b、c 相比，
–1
–1
2274 cm 处—NCO 的特征吸收峰和 3452 cm 处—OH
的特征吸收峰消失，说明 IPDI 中的—NCO 和蓖麻
油中的—OH 参与反应并生成了聚氨酯 [15] 。

图 1 COWPU（a），CO（b）和 IPDI（c）的 FTIR 谱图
Fig. 1 FTIR spectra of COWPU (a), CO (b) and IPDI (c)

2.1.2 乳液粒径及稳定性分析
COWPU 的粒径与分布对其在皮胶原纤维中的
渗透和结合填充作用具有十分重要影响。在 COWPU
的制备过程中，r 值、亲水扩链剂用量及 R 值均对
注：图中符号不代表实验点
COWPU 乳液粒径及稳定性有较大影响。在本实验

中，DMPA 和 N-MDEA 均为亲水扩链剂，经过初步 图 2 不同 r 值（a）、DMPA 用量（b）及 R 值（c）的 COWPU
探索，固定 DMPA 和 N-MDEA 的用量为 IPDI 与 粒径分布
Fig. 2 Particle size distribution of COWPU with different
PTMG 总质量的 10%，在此基础上考察 r 值、DMPA
r value (a), DMPA dosage (b) and R value (c)
用量及 R 值对 COWPU 乳液粒径的影响，筛选出最
佳 r 值、DMPA 用量及 R 值从而优化出 COWPU 的 图 2b 为不同 DMPA 用量的 COWPU 乳液粒径
最佳合成方案。 分布（此时，r 值为 1.30、R 值为 3.5）。由图 2b 可
图 2a 为不同 r 值 COWPU 乳液的粒径分布图 知，随着 DMPA 用量的增加，COWPU 的粒径逐渐
（此时，DMPA 用量为 5%、R 值为 3.5）。由图 2a 减小。这是因为，DMPA 中的—COOH 起主要乳化
可知，随着 r 值的增大，COWPU 的粒径呈先减小 作用，随着 DMPA 用量的增加，分子中亲水基团含
后增大的趋势。这是因为，随着 r 值的增大，蓖麻 量增加，使得 COWPU 乳化时分子链可更好地分散