Page 102 - 《精细化工》2023年第8期

·1716· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

分别为 CA-CPL、CS 及经过 CA-CPL 和 CS 浸渍处
理的革样的 FTIR 结果。
由图 8 可以发现，CA-CPL 在 3303、2875 以及
1250 cm –1 处有明显吸收峰，分别对应 N—H 键、
C—H 键、C==O 键和 C—N 键的伸缩振动；CS 在
–1
3100、1500、1250 cm 附近的特征峰为 CS 分子中
的伯氨基、伯羟基和 C—N 键的伸缩振动（—NH 2
有 2 个 N—H 键，因此为双峰）；而经过 CA-CPL 和
CS 处理的革样出现了与 CA-CPL 相似的特征峰，分

–1
别位于 3000、2750、1250 cm 处，但对应吸收峰发
a 1—未浸渍革样燃烧前的 SEM 图；b 1—浸渍处理革样燃烧前的
生了位移，可能是 CA-CPL 中的—OH 与 CS 中的— SEM 图；a 2—未浸渍革样燃烧后的 SEM 图；b 2—浸渍处理革样
OH 产生了氢键作用，同时 CS 分子中的伯氨基的特 燃烧后的 SEM 图；c—浸渍处理革样的 EDS 图
征峰也发生了位移，可能是氨基与 CA-CPL 中的 图 9 未浸渍革样和浸渍处理的革样燃烧前后的 SEM 图
C==O 键产生了席夫碱键。此外，处理后的革样也有 及浸渍处理革样的 EDS 图
Fig. 9 SEM images of leather samples without and with
与 CS 分子一致的特征吸收峰，说明 CA-CPL 分子 dipping treatment before and after burning and EDS
与 CS 分子同时存在于涂层中。 image of leather sample with dipping treatment

由图 9a 1 、b 1 发现，未浸渍革样表面粗糙不平整，
浸渍处理革样表面较为规整且平滑，这是因为，抗
菌材料和阻燃材料的引入填充了皮胶原纤维，使皮
革胶原纤维连接得更紧密。由图 9a 2 、b 2 可见，未浸
渍革样燃烧后炭层多孔、疏松，而浸渍处理革样燃
烧后炭层更致密，这是因为，MH 受热分解产生的
氧化物在胶原纤维上形成了保护炭层，有效隔绝了
热和氧 [25-28] ，且 PA 可促进成炭，协同起到了阻燃
效果。图 9c 表明，浸渍处理革样中存在 Mg 和 P 元

图 8 CA-CPL、CS 和二者浸渍处理后革样的 FTIR 谱图 素，证明涂层已成功构筑。
Fig. 8 FTIR spectra of CA-CPL, CS and both impregnated 基于以上结果提出本研究涂层的阻燃机理，如
leather samples
图 10 所示。燃烧过程中，PA 会脱水形成属于强脱
进一步引入 MH-PA 溶液处理革样（通过 FTIR 水剂的聚偏磷酸 [29] ，可促进聚合物脱水成炭 [30-32] ，
分析了只有 CA-CPL 和 CS 处理的革样，然后引入 同时 MH 遇高温会生成氧化物，有效隔绝热和氧，
第 3 个组分——MH-PA 溶液，探究第 3 个组分是否 从而协同提高皮革的阻燃性能。
引入成功），CS 溶液选择溶液 F、MH-PA 溶液选择
溶液 i、浸渍层数为 3 层，实验方法参照 1.5 节，并
且进行了 SEM 和 EDS 分析。图 9 为未浸渍革样和
浸渍处理的革样燃烧前后的 SEM 图。

图 10 阻燃机理示意图
Fig. 10 Schematic diagram of flame retardant mechanism

2.3 革样的力学性能分析
2.3.1 CS 质量分数对革样抗张强度的影响
选择溶液 i，控制浸渍层数 3 层不变，CS 质量
分数对革样抗张强度的影响见图 11。由图 11 可以
发现，随着 CS 质量分数的增加，革样的抗张强度
先增加后下降。由于 CS 是刚性分子 [33-34] ，所以 CS

的引入较好地保留了革样的力学性能。但考虑到抗