Page 172 - 《精细化工》2021年第6期

·1234· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

度与增厚率对比图。 革的抗张强度为 16.5 MPa，断裂伸长率为 109.5%，
撕裂强度为 58.8 N/mm；传统铬鞣坯革的抗张强度
为 46.6 MPa，断裂伸长率为 136.0%，撕裂强度为
80.2 N/mm。传统铬鞣坯革的物理机械性能明显高于
结合鞣坯革和戊二醛单独鞣制坯革的物理机械性
能，这可能是因为戊二醛与胶原纤维上的氨基反应
可以共价结合形成 C==N 双键，双键连接的基团难
以旋转，最终导致材料的机械性能有所降低 [17] 。结
合鞣坯革的物理机械性能与戊二醛鞣制坯革相当。
2.2.7 坯革的 SEM 分析
图 12 为 P(POSS-AM-MAA)与戊二醛结合鞣坯

图 10 坯革收缩温度与增厚率对比 革与传统铬鞣坯革的 SEM 图。
Fig. 10 Comparison of shrinkage temperature and thickening
rate of leather samples

由图 10 可以看出，采用传统铬鞣制坯革的收缩
温度 96.4 ℃，戊二醛鞣制坯革的收缩温度为 78.8 ℃，
P(POSS-AM-MAA)与戊二醛结合鞣坯革的收缩温
度为 83.7 ℃；相较于戊二醛，结合鞣制坯革收缩温
度有所提高，可能是因为带有大量氨基的 P(POSS-
图 12 传统铬鞣（a）、P(POSS-AM-MAA)与戊二醛结合
AM-MAA)的加入使得戊二醛的吸收量提高，增强了
鞣（b）坯革的 SEM 图
鞣制性能。传统铬鞣坯革的增厚率 74.2%，戊二醛 Fig. 12 SEM images of leathers by traditional chrome
鞣制坯革的增厚率为 87.1%，P(POSS-AM-MAA)与 tanning (a), P(POSS-AM-MAA) and glutaraldehyde
combined tanning (b)
戊二醛结合鞣坯革增厚率为 107.3%，明显提高，这
是由于 P(POSS-AM-MAA)分子远大于铬配合物与
由图 12 可以看出，结合鞣坯革与传统铬鞣坯革
戊二醛，鞣制过程中，渗透进入皮纤维中，起到填
的纤维分散情况相似，二者均对坯革的纤维具有良
充作用。
好的分散性能。这可能是因为 P(POSS-AM-MAA)
图 11 为 P(POSS-AM-MAA)与戊二醛结合鞣坯
的填充性能较好 [18] ，大量 P(POSS-AM-MAA)在胶原
革、传统铬鞣坯革和戊二醛单独鞣制坯革物理机械
纤维间隙结合、填充，撑开了纤维间的距离，致使
性能对比。 纤维间隙增大。
2.2.8 P(POSS-AM-MAA)-戊二醛结合鞣鞣制机理

推测
在上述实验基础上，对 P(POSS-AM-MAA)与
戊二醛结合鞣的鞣制机理进行推测，如图 13 所示。
当 P(POSS-AM-MAA)渗透入皮胶原，在鞣制初
期鞣液 pH 低于酸皮等电点（酸皮等电点 pH 约为
5.8~5.9 [19] ），胶原氨基带正电，P(POSS-AM-MAA)
上的羧基首先以电价键形式与皮胶原的氨基结合，
使带有大量氨基的 P(POSS-AM-MAA)锚定在胶原
上。引入戊二醛后，随着 pH 的提高，胶原羧基带

图 11 坯革的物理机械性能 负电，氨基不带电，此时醛基既可以与 P(POSS-AM-
Fig. 11 Physical and mechanical properties of leather MAA)中的氨基发生共价结合，也可以与胶原氨基共
价结合；增加了戊二醛在皮胶原中的交联位点。同
由图 11 可以看出，戊二醛鞣制坯革的抗张强度 时双官能团 POSS/聚合物复合材料上的氨基也可以
为 21.5 MPa，断裂伸长率为 106.8%，撕裂强度 与胶原中带有负电的羧基形成电价键结合，起到协
48.8 N/mm；P(POSS-AM-MAA)与戊二醛结合鞣坯 同作用，提高鞣制性能。