Page 186 - 《精细化工》2022年第8期
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·1686· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷
2.1.5 GPC 结果和羧基含量分析 (POSS-IA)、P(POSS-AA)、P(POSS-MAA)纳
选用不同丙烯酸类单体,分别制备了 P(IA)、 米复合材料鞣制坯革的收缩温度较高。这可能是因
P(AA)、P(MAA),引入 POSS 侧链分别制备了 P 为,P(POSS-IA)、P(POSS-AA)、P(POSS-MAA)
(POSS-IA)、P(POSS-AA)、P(POSS-MAA),考 的羧基在 POSS 结构的外侧,形成了支化结构,提
察了系列聚合物的相对分子质量和羧基含量,结果 高了与皮胶原纤维的交联密度。因此,聚合物中引
如表 2 所示。P(IA)的数均相对分子质量(M n ) 入 POSS 提高了坯革的收缩温度。其中,P(POSS-IA)
和重均相对分子质量(M w )比 P(AA)和 P(MAA) 纳米复合材料鞣制坯革的收缩温度较高,可能是因
低,羧基含量比 P(AA)和 P(MAA)高;引入 POSS 为 P(POSS-IA)纳米复合材料中 IA 的结构中含有
后,相较于对应的均聚物,含有 POSS 的复合材料 两个羧基,位阻较大,形成 P(POSS-IA)纳米复合
的 M n 、M w 和羧基含量均较高,且 P(POSS-IA)的 材料的相对分子质量较小(M n 为 15704,M w 为
M n 和 M w 比 P(POSS-AA)和 P(POSS-MAA)纳 16745),在鞣制过程中,较易渗透,并且结构中包
米复合材料低,羧基含量比 P(POSS-AA)和 P 含两个羧基,形成 P(POSS-IA)纳米复合材料的羧
(POSS-MAA)纳米复合材料高。结果表明,引入 基含量较高,交联位点增多,因此其鞣制坯革的收
POSS 后,聚合物中存在支化结构,形成的分子链较 缩温度较高。
多,所以含有 POSS 复合材料的 M n 、M w 和羧基含
量较对应均聚物的高。且材料中包含 IA 形成的聚合
物相对分子质量较低,羧基含量较高。这可能是因
为 IA 结构含有两个羧基,存在位阻效应,以致于 P
(IA)和 P(POSS-IA)相对分子质量较低,同时结
构中含有较多的羧基,形成的聚合物羧基含量较高。
表 2 系列聚合物的 GPC 及其羧基含量
Table 2 GPC and carboxyl content of a series of polymers
羧基含量/
材料 M n M w PDI
(mmol/g)
P(IA) 13177 13881 1.05 12.35±0.41
P(POSS-IA) 15704 16745 1.07 16.59±0.58
图 5 系列聚合物对鞣制坯革收缩温度的影响
P(AA) 22347 26145 1.17 10.06±0.29 Fig. 5 Effect of a series polymers on shrinkage temperature
P(POSS-AA) 43245 48866 1.13 15.23±0.35 of tanned crust leather
P(MAA) 17805 21544 1.21 10.53±0.29
P(POSS-MAA) 39596 48112 1.22 15.54±0.46 2.2.2 增厚率分析
坯革的增厚率是鞣制前后坯革增加的厚度与鞣
聚合物相对分散指数(PDI)用来描述聚合物的
制前坯革厚度之比,可以表征鞣剂在胶原纤维间的
相对分子质量分布,数值一般>1。PDI 越大,相对
填充性能,填充性能越好,增厚率越高。系列聚合
分子质量分布越宽,表明聚合物的相对分子质量相
物对坯革增厚率的影响如图 6 所示。
差较大;PDI 越小,相对分子质量分布越均匀,表
明聚合物的相对分子质量相差较小。由表 2 可知,
P(IA)、P(POSS-IA)、P(AA)、P(POSS-AA)、
P(MAA)、P(POSS-MAA)的 PDI 都接近 1,PDI
都较小,表明以上聚合物相对分子质量都分布较均匀。
2.2 应用结果
2.2.1 收缩温度分析
坯革的收缩温度越高,表明鞣制坯革的胶原纤
维交联程度越强,耐湿热稳定性越高。系列聚合物
对坯革收缩温度的影响如图 5 所示。P(IA)、P
(POSS-IA)、P(AA)、P(POSS-AA)、P(MAA)、
P(POSS-MAA)鞣制坯革的收缩温度分别是 62.2、
图 6 系列聚合物对鞣制坯革增厚率的影响
68.2、58.2、66.6、62.1、67.7 ℃。结果表明,与 P
Fig. 6 Effect of a series polymers on thickening rate of
(IA)、P(AA)、P(MAA)鞣制坯革相比,P tanned crust leather