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聚氨酯型高分子鞣剂的制备、结构与性能

陶梅  
【摘要】: 本论文合成了一种少铬聚氨酯型金属鞣剂,并将其配成微乳液,用于皮革的鞣制。鞣制实验的结果表明,此鞣剂具有金属离子的主鞣性和树脂鞣剂的复鞣性。且在鞣制过的废液中,Cr_2O_3的含量很低,仅为0.020g/L,远低于只用纯铬盐鞣革废液中的含量,通常为3.0~8.0g/L。 在第一章综述中介绍了皮革工业所面临的环境污染问题,以及国内外皮革研究工作者近些年来对此所做的研究工作。皮革工业的绿色化学关键是鞣剂的绿色化学,即使用高吸收铬、无铬或少铬鞣剂,使得排放废液中铬的含量达到最低限度。在本章中介绍了主鞣剂、复鞣剂以及主鞣剂的鞣革机理,此外,对微乳液及高分子金属络合物的发展近况也作了介绍。本章最后阐述了设计思想,设计合成一种聚氨酯型高分子配体,并将它与鞣性金属离子络合后,制备成高分子金属络合物的复合微乳液,用于皮革的鞣制,以期达到少铬鞣制,减少污染的目的。 第二章中讨论了聚氨酯型配体的合成方法及路线。以不同的软硬段单体,聚乙二醇(PEG)、2,4甲苯二异氰酸酯(TDI)等和酒石酸(TA)为原料,合成了不同分子量的聚氨酯型配体。讨论了两种不同的合成路线对合成产物结构的影响,结果表明,当TDI与TA在60~65℃反应约60min后,用适量的DMF稀释预聚体,以PEG进行扩链,合成的聚氨酯被碱中和后,得到水溶性较好的聚氨酯型高分子配体。采用IR、DSC、VPO、NMR、TGA等对配体进行了测试。气相渗透法(VPO)、羧基含量及红外(IR)的测试结果表明,合成产物聚氨酯是以羟基封端的。聚氨酯分子链中不含有支化、交联结构。不同软段配体亲水性不同,含PEG400,PEG300软段的聚氨酯型配体被中和后,水溶性较好;而含一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、三缩四乙二醇软段的配体被中和后,水溶性差,故不用于聚氨酯配体的合成。 第三章讨论了聚氨酯型高分子金属络合物的制备。对所得的聚氨酯型高分子金属络合物进行了IR、DSC、TG、NMR等测试。IR的测试结果表明,配位后的聚氨酯型金属络合物的红外吸收峰发生了红移,在远红外的谱图上,出现了金属离子与氧的吸收峰;DSC、TG的测试结果表明,配位后的聚氨酯型金属络合物的热稳定性大大提高;NMR的测试结果表明,配铬后的样品谱图中,配位的两个羧酸根的信号变宽,以至无法观测到。所有这些测试结果都表明了聚氨酯配 体与芹瞩亢-f发?了“泣反应。 犹四朱足聚棚9型h5门’金旭个合物沏乳二饲洲z幡。讨论了乳化剂的川捧、 复n的孔化齐的比例、助了化齐卯 1乃Z以及酉体的 分于述、pHL拄j<二n7 对形成稳定微乳液的影【帅。 第五章是聚氨酯高分于金属牧剂的应川实验、揉制过的皮革一f生皮州比, 它的收缩温度得到大大地提高,八7上达”~无℃以卜。它还具有耐湿热稳定性 强、机械强度高等优良的综合性能。与亡P.~书勺无杠L铬盐主螺制过皮革相比,得革 率和增厚率部有一定的提高且貌制过的废收中的*r。q含量远小于无机枯欣以札u 过的废液中的OZO3含量,为O.02抡几,大大减少了对环境的污染。


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