Page 187 - 《精细化工》2022年第8期

第 8 期 高党鸽，等: P（POSS-IA）纳米复合材料的制备及其鞣制性能 ·1687·

如图 6 所示，P（IA）、P（POSS-IA）、P（AA）、 强度较高，可能是因为 P（POSS-AA）纳米复合材料
P（POSS-AA）、P（MAA）、P（POSS-MAA）鞣制 形成的聚合物 相 对 分 子 质 量 较 高 （ M n =43245 ；
坯革的增厚率分别是 31.8%、41.6%、29.2%、38.0%、 M w =48866），增加了与皮胶原纤维的交联点，提高
34.9%、53.3%。由图 6 可以看出，含有 POSS 复合 了抗张和撕裂强度，但同时交联点增加，纤维中分子
材料鞣制坯革的增厚率均较高。这是因为聚合物中 链的柔性和运动性降低。所以，含 POSS 复合材料
含有 POSS 纳米材料，具有一定的填充性能，所以 鞣制坯革的断裂伸长率降低。
增厚率较高。在含有 POSS 复合材料鞣制的坯革中， 2.2.4 坯革 SEM 和 EDS 分析
P（POSS-MAA）聚合物鞣制坯革增厚率最大，可能 坯革胶原纤维的分散程度对坯革后续工艺如染
的原因是，P（POSS-MAA）纳米复合材料中 MAA 色、加脂有影响。P（POSS-IA）、P（POSS-AA）、P
包含的甲基结构使聚合物支化程度增强，所以增厚 （POSS-MAA）纳米复合材料鞣制坯革横截面不同
比较明显。 放大倍数 下 的 SEM 图如 图 8 所示。可见 ， P
2.2.3 物理机械性能分析 （POSS-MAA）纳米复合材料对鞣制坯革的胶原纤
抗张强度是皮革试样在破裂（断裂）前能抵抗 维具有较好的分散作用，这与鞣制坯革的增厚率变
的最大张应力，了解皮革在外力作用下的变形情况 化一致。这是因为，P（POSS-MAA）纳米复合材料
和所承受的作用力，用以考察皮革制品的耐用性能。 鞣制坯革的增厚率较高，对鞣制坯革填充效果较好，
撕裂强度表示皮革试样单位厚度承受的力，用以 所以纤维分散较疏松。
考察皮革在外力作用下耐撕裂的强度。断裂伸长
率是指皮革试样从受到拉伸直到被拉断时所伸长
的长度与原长度的比值，考察皮革制品耐变形的
能力 [17] 。系列聚合物对坯革物理机械性能的影响如
图 7 所示。

图 7 系列聚合物对鞣制坯革物理机械性能的影响 a、aʹ—P（POSS-IA）；b、bʹ—P（POSS-AA）；c、cʹ—P（POSS-MAA）
Fig. 7 Effect of a series polymers on physical and 图 8 鞣制坯革横截面不同放大倍数下的 SEM 图
mechanical properties of tanned crust leather Fig. 8 Cross section SEM images of crust leather under
different magnification
如图 7 所示，P（IA）、P（POSS-IA）、P（AA）、
P（POSS-AA）、P（MAA）、P（POSS-MAA）鞣制 鞣制过程中鞣剂渗透的程度同样会影响后续工
坯革的抗张强度分别是 22.2、26.2、24.2、31.6、23.5、 序，采用 EDS 测定鞣制坯革横截面特征硅元素的分
28.4 MPa，撕裂强度分别是 45.4、49.9、48.3、59.3、 布以及肉面到粒面 Si 元素含量，结果如图 9 所示。
46.3、55.8 N/mm，断裂伸长率分别是 70.5%、64.5%、 如图 9 所示，3 种纳米复合材料的特征硅元素在坯
66.4%、62.1%、68.9%、63.3%。结果表明，含有 POSS 革中均匀分散；并且在相同鞣制时间下， P
复合材料鞣制坯革的抗张强度和撕裂强度均较对应 （POSS-IA）、P（POSS-AA）和 P（POSS-MAA）
未含有 POSS 复合材料鞣制坯革高，可能是因为 纳米复合材料鞣制坯革的硅元素含量相近。其中，
POSS 结构中 Si—O—Si 刚性结构的存在，使 3 种材 在 P（POSS-IA）纳米复合材料鞣制坯革中硅元素从
料鞣制的坯革具有良好的抗拉性和撕裂性。其中，P 肉面层到粒面层的含量基本保持不变，分散较均匀，
（POSS-AA）纳米复合材料鞣制坯革的抗张和撕裂 更有利于后续加工。