低雾化聚合物加脂剂的制备及性能研究

发布时间：2020-08-22 22:21

【摘要】：加脂是制革生产过程中的主要工序之一。目前市场上常见的加脂剂大多是以天然动植物油或矿物油为主要原材料,使用过程中容易出现结合牢度差,易迁移和黄变,产生异味,不耐老化等问题。聚合物加脂剂具有结合牢度强、性能容易调节,稳定性高,不影响坯革的雾化性能等特点,是加脂材料发展的一个重要方向。本论文首先介绍了聚合物加脂剂的特点,综述了国内外聚合物加脂剂的研究进展,依据制革加脂原理,设计了三种新型聚合物加脂剂,对其制备及应用性能进行了研究。本论文研究内容主要分为以下三部分:(1)PLA聚合物加脂剂的制备和性能研究以丙烯酸月桂醇酯和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,通过乳液聚合制备了聚合物加脂剂,考察了乳化剂用量、引发剂用量、AMPS用量对聚合物加脂剂乳液性能的影响。通过测定加脂后坯革的抗张强度、撕裂强度、柔软度、增厚率、耐黄变性能及雾化值,研究了乳化剂、引发剂以及AMPS用量等对聚合物加脂剂应用性能的影响。研究表明,PLA聚合物加脂剂的最优聚合条件为:乳化剂用量为单体用量的4%(Wt),引发剂用量为单体用量的1.5%(Wt),AMPS用量为单体用量的1.5%(Wt)。在此条件下制得的聚合物加脂剂PLA的乳液平均粒径为86.12 nm,且分布较窄,Zeta电位为-60.3 mv,具有较好的耐热、耐稀释、耐离心稳定性,是一种性能良好的聚合物加脂剂。应用结果表明,经PLA处理后坯革更加丰满,且撕裂强度显著增加。经PLA处理后,坯革的撕裂强度达到了98.43 N/mm,优于商品加脂剂3055的作用效果,。PLA的耐黄变能力好于3055加脂剂。经PLA处理的坯革的雾化值为3.71 mg,接近于商品加脂剂GX的作用效果。(2)YH阳离子复合加脂剂的制备及应用首先以硬脂酸、三乙醇胺、氯化苄为主要原料,制备了一种基于脂肪酸三乙醇胺酯类的阳离子柔软剂YW,以聚乙二醇-400、油酸为原料制备了非离子柔软剂YR。将一定量的YW、YR与中性油复配制备了一种阳离子型加脂剂YH。利用红外光谱对YW、YR的结构进行了表征,利用表面张力仪测定了YW及YR水溶液的表面张力,测定了阳离子型加脂剂YH的理化性能。以牛皮沙发兰湿革为研究对象,优选了阳离子型加脂剂YH的组成。结果表明:阳离子型加脂剂YH乳液的平均粒径约为22.4 nm,其Zeta电位为+60.8 mV,具有较好的离心稳定性以及耐电解质能力。经YH处理的坯革具有优良的柔软度、抗张强度、撕裂强度。当YH用于坯革的固色时,可以促进染料的吸收及固定,提高坯革耐干湿差牢度以及水洗色牢度。(3)PDM型两性聚合物加脂剂的制备和性能研究以二异丁烯、马来酸酐为主要原料,通过自由基共聚合制备了聚(二异丁烯-马来酸酐)DM。利用十二醇、N,N-二甲基乙醇胺对聚合物DM进行接枝改性制备了两性聚合物加脂剂PDM。利用红外光谱、核磁共振氢谱对聚合物加脂剂的结构进行了表征。通过测定体系酸值的变化,探索了反应时间,反应温度及催化剂用量对接枝反应酯化率的影响,确定了酯化接枝反应最适条件为反应温度80℃,反应时间4h,催化剂对甲苯磺酸用量为单体总量的1%(Wt)。考察了N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)的用量对产品稳定性、等电点(PI)的影响。以羊皮蓝湿革为研究对象,考察了聚合物加脂剂的应用性能。结果表明:所得的聚合物加脂剂PDM具有两性,其等电点随DMEA用量的增加而向高pH方向移动。在聚合物DM结构中引入十二醇和DMEA,可以显著提高产物的加脂性能。随着接枝剂用量的增加,聚合物加脂剂促软能力增加,坯革柔软度、丰满性以及撕裂强度提高。当接枝剂与DM结构中马来酸酐的摩尔比为0.4:1时,经PDM处理后,坯革的增厚率为16.61%,与对照样相比,坯革的撕裂强度提高16.73%。经PDM系列聚合物处理的坯革具有更好的耐黄变性能和低雾化性能。PDM两性聚合物加脂剂处理后坯革的雾化值均小于4 mg。
【学位授予单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS529.4

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