纳米SiO2鞣革的防霉性研究

以聚合物或改性油脂作为纳米粒子前驱体的分散载体,可以将纳米粒子前驱体引入革纤维间隙间;纳米前驱体在一定pH条件下水解原位产生无机纳米粒子,通过无机纳米粒子和蛋白质间的有机-无机杂化作用,实现对生皮的鞣制。研究了无机纳米粒子和蛋白质的作用机理,有机无机纳米杂化对成革热稳定性的影响以及无机纳米粒子在革纤维中的尺寸大小及其分布,并选择黄曲霉、黑曲霉和拟青霉作为代表菌种,采用圆片培养皿法,研究纳米粒子的引入对成革防霉性的影响。结果表明,无机纳米粒子在蛋白质纤维中分布均匀,粒径小于150 nm;与铬鞣革相比,纳米鞣革对黑曲霉和拟青霉生长具有明显的抑制作用,铬鞣革培养3天开始有霉菌生长,而纳米SiO2鞣革培养4天也没有霉菌生长,显示了良好的防霉性能。     

聚氨酯的热敏特性与皮革透气、透湿性的研究

合成了三种不同结构的水基聚氨酯，其中PU(a)为一般无规结构的聚氨酯弹性体，PU(b)和PU(c)为典型的嵌段结构。比较了三类不同结构的嵌段聚氨酯在相转变过程中构象熵、焓的变化以及温度对皮革透湿性的影响，结果表明：在相转变温度(开关温度)前后，聚合物的构象熵、焓、储能模量、损耗模量和损耗角正切等发生显著变化，表现出明显的热敏特性；由于分子链自由体积明显增大和分子热运动(微布朗运动)的加剧，嵌段聚氨酯PU(b)、PU(c)薄膜的吸水率和薄膜的透湿率显著提高。当温度从25℃上升到35℃，PU(b)薄膜的透湿率由3800g／m^2．24h.atm上升到8730g／m^2．24h．atm，增幅率达到130％；对PU(c)薄膜，当温度从45℃变化至55℃时，其透湿率由4100g／m^2．24h.atm上升到11000g／m^2．24h.atm，增幅率达到168％，而一般聚氨酯弹性体PU(a)薄膜的透湿率在测试温度范围内仅发生微小的变化。革坯经三种聚氨酯涂饰后，其成革的透湿性也表现出了相似的热敏特性。利用聚合物相态的转变伴随着聚合物自由体积和微布朗运动的显著变化可望实现合成革和真皮革透气、透湿性的智能控制。     

天然橡胶/丁苯橡胶/Ni/MWCNTs复合材料的结构与吸波性能

以Ni和多壁碳纳米管(MWCNTs)为填料,天然橡胶(NR)/丁苯橡胶(SBR)共混物为基体,采用机械共混法制备了性能优异的NR/SBR/Ni/MWCNTs多维复合材料,研究了填料共混及其组成对复合材料微观形貌和电磁损耗网络行为的影响.结果表明:Ni与MWCNTs共混有助于促进两者在橡胶基体中的分散,形成更优的双填料网...     

蛋白质的侧基修饰方法研究

以明胶作为皮胶原模拟物,以甲醇、二碳酸二叔丁酯((Boc)2O)作为封端剂分别封闭明胶的羧基、氨基,并用FT-IR、等电点(PI)和总碳含量(TOC)等对未改性明胶、羧基封闭明胶、氨基封闭明胶分别进行结构和性能表征。结果显示,甲醇、(Boc)2O与明胶反应后分别有酯键、酰胺键生成;羧基封闭的明胶等电点由未改性明胶的4.8上升到6.2,而氨基封闭的明胶等电点则下降到3.6;未改性明胶、羧基封闭明胶、氨基封闭明胶单位体积的总C含量分别是41.48、46.46、48.96 mg/L,羧基封闭明胶和氨基封闭明胶总有机碳含量都高于未改性明胶,表明明胶的羧基、氨基分别被封闭。     

蛋白质在离子液体中的溶解特性研究

合成了离子液体-1-丁基-3-甲基氯代咪唑([BMIM]Cl),以此作为溶剂,研究了3种不同蛋白质:明胶、酪素、皮胶原在其中的溶解行为及再生前后的结构与热稳定性的变化。结果表明:明胶、酪素、皮粉在[BMIM]Cl中均能溶解,在相同温度下,不同蛋白质在[BMIM]Cl中的溶解度不同,且蛋白质在[BMIM]Cl中的溶解度随温度的升高增大;所得蛋白质-[BMIM]Cl溶液的黏度随浓度的增加而逐渐增大;FT-IR、XRD、TG分析结果表明,明胶、酪素溶解前后其结构和热稳定性能都未发生明显变化,皮胶原的热稳定性能略有下降。     

胶原侧基修饰及铬的高吸收研究

分别应用含羧基的嗯唑烷和乙醛酸对皮粉进行化学改性,提高对铬鞣剂的吸收率以达到减少铬鞣污染的目的。结果表明,在303K,pH值为4．5条件下,白皮粉对铬吸收量W（CP^3＋／W（皮粉）为15．91mg／g,低于乙醛酸改性皮粉的铬吸收量25．45mg／g和嗯唑烷改性皮粉的铬吸收量33．57mg／g。含羧基嚼唑烷改性皮粉吸收铬共分两个阶段进行：一个快速初级阶段和缓慢的第二阶段。快速阶段约1h,吸收量为50％;4h后基本达到吸收平衡,此时吸收量为33．07mg／g。在303,308,313,318K条件下嗯唑烷改性皮粉最高吸收量分别为33．57,37．78,45．5,57．14mg／g。乙醛酸、嚼唑烷与胶原上的活性基团发生化学反应,将羧基、羟基等基团引入皮胶原,增强了胶原对铬的吸收能力。     

蛋白质-无机纳米粒子杂化机理的研究

通过溶胶 -凝胶法制备了蛋白质 -SiO2 无机纳米杂化材料。FTIR研究表明 :正硅酸乙酯水解产生的高表面活性微粒 ,与精氨酸、组氨酸、色氨酸侧基的 -C =N -基团发生了键合反应 ,并生成了新的化学键Si-C ,同时前驱体水解产生的Si-OH ,与蛋白质分子的侧基CH -OH间也可发生缩合反应 ,因而在有机相和无机相之间产生强烈的相互作用。纳米粒子的尺寸随制备条件和SiO2 含量的改变而改变 ,当SiO2 含量小于 3%且控制前驱体慢慢水解时 ,生成纳米粒子的尺寸均在 5 0 - 80nm之间 ;当SiO2 含量高且水解速度较快时 ,粒子的尺寸一般分布略宽且高于 10 0nm ;前驱体水解后 ,产生的SiO2 粒子在蛋白质中分散均匀 ,未发现明显的团聚现象     

不同后扩链剂对无溶剂型高固含水基聚氨酯的影响

分别以水、乙二胺(EDA)、异佛尔酮二胺(IPDA)、二乙烯三胺(DETA)、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(KH-602)和聚醚胺(D-230)为后扩链剂,制备一系列无溶剂高固含水基聚氨酯,研究不同后扩链剂对水基聚氨酯的乳液性能(乳液稳定性、粒径大小、乳液黏度)、成膜性能(耐水耐溶剂性、力学性能、热稳定性、玻璃化转变温度)及应用性能(常温耐折牢度、热粘性、耐温性)的影响。结果表明,在较高R值(—NCO/—OH摩尔比)条件下,采用后扩链法可制备无溶剂、高固含水基聚氨酯,其热力学性能满足应用需求。其中,含环状结构的后扩链剂如IPDA可提高聚氨酯力学性能和耐温性;含交联功能的后扩链剂如DETA与KH602可提高聚氨酯耐水耐溶剂性及涂层抗热粘性和耐温性;而含柔性链的后扩链剂如D-230所制备的聚氨酯具有非常低的模量,适合制备非常柔软的聚氨酯。     

新型醛酸鞣剂的研制

在戊二醛分子中引入羧基，即形成了醛酸，醛酸中的醛基可直接与蛋白质中的－ＮＨ２结合，而－ＣＯＯ－既可与－ＮＨ２作用又可与铬形成络合物，进一步促进了铬的吸收和交联，使成革更加丰满，具有更高的机械强度，从而体现出更优异的性能。