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【碩士】聚氨酯改性明膠涂飾劑的制備及其性能的研究

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內容簡介

  【碩士】聚氨酯改性明膠涂飾劑的制備及其性能的研究  授予學位:碩士  學位授予單位:陜西科技大學  學位年度:2011   蛋白類涂飾材料因其粘結性能優(yōu)良,與人體相容性好,能保持革的天然粒紋和手感,被皮革行業(yè)廣泛關注。目前制革工業(yè)中使用的蛋白質成膜劑以改性酪素為主,但由于酪素是從牛奶中提取的,成本較高,阻礙了蛋白類涂飾材料的普及應用。明膠來源廣泛且價格便宜,受到了制革界的青睞。但是由于形成的薄膜既硬又脆,吸水性強,不耐濕擦,機械性能差等,限制了明膠做為成膜劑的廣泛應用。   針對明膠膜的上述缺陷,前人對明膠已經做了相關的改性研究,但是由于改性材料、接枝效率的種種原因,改性后的明膠依然不能達到做蛋白質成膜劑的要求。我們在借鑒前人對明膠改性的基礎上獨辟蹊徑,首先合成以異氰酸酯基封端的聚氨酯預聚體,然后通過該異氰酸酯基與明膠上的氨基、羥基縮合的方式,對明膠進行改性。由于異氰酸酯基與氨基、羥基的反應活性極高,故用以異氰酸酯基封端的聚氨酯接枝明膠,其效果明顯。   (1)本實驗在合成聚氨酯預聚體的過程中,通過對NCO含量的測定,研究了R值、反應溫度、反應時間對預聚體合成的影響。結果表明,在預聚體單體比例為1.6:1時,反應溫度為75℃、時間為3h,催化劑用量為0.7%時,NCO含量趨于穩(wěn)定值,達到了平衡;而且隨著R值的增大,NCO含量不斷增大。   (2)將上述最優(yōu)條件下合成的不同比例的聚氨酯預聚體(預聚體質量與明膠質量比固定為1:1)逐滴加入到明膠溶液中,制備出了聚氨酯改性明膠的產物,通過對NCO含量及改性膜的力學性能的測定,研究了預聚體單體配比,改性時間,改性溫度等因素,結果表明,當預聚體質量與明膠質量比固定為1:1時,預聚體單體配比為1.8:1,改性時間為3h,改性溫度為75℃,催化劑用量為O.5%時,反應基本完成,而且薄膜的抗張強度達到了24.2MPa,斷裂伸長率達到了27.3%,柔軟性較好。(3)將改性產物進行分離提純,用丙酮分三次洗滌改性產物,烘干。取少量樣品進行凝膠滲透色譜、紅外結構和TG.DSC分析得,聚氨酯預聚體已經接枝到明膠分子鏈上,而且改性后的明膠的熱穩(wěn)定性好?! ? (4)將提純的改性明膠烘干后,加入蒸餾水溶解至濃度為20%,鑄膜,通過對聚氨酯預聚體質量與明膠質量的比值不同對膜性能的分析,可知當聚氨酯預聚體質量與明膠的質量比為7:6時,改性薄膜的抗張強度達26.2MPa,斷裂伸長率達27.6%,柔軟性較好,吸水率達98%,有機溶劑吸收率達31.2%,透水汽性達494.9mg/(1 0cm2•24h),透氣性達398.4mL/(cmz•h)?! ? (5)對經聚氨酯、明膠和改性明膠涂飾的成革耐干、濕擦性,耐折牢度,透水汽性,透氣性等性能進行研究,結果發(fā)現(xiàn)經聚氨酯預聚體改性的明膠涂飾革具有良好的耐干、濕擦性,耐折牢度,透水汽性及透氣性,也間接證明了聚氨酯已經接枝到明膠分子鏈上?! ?

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發(fā)布:2007-11-16 14:53    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關閉]
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