干酪素的改性接枝

干酪素的接枝改性研究 指导老师：王正青 目录3 .结果与讨论2. 实验方法1. 研究背景 酪素是一种白色、无味的物质。含有人体必需的 8种氨基酸，是一种全价含磷蛋白质，其化学组成大致为 C170H268N42SPO51，其平均相对分子质量 (取决于其制备方法 )一般在 75000 350000之间，相对密度为 1.25 1.31。酪素中超过 55的氨基酸为极性基团，吸湿性大。受潮时易受细菌腐蚀作用而迅速变质。酪素溶于稀碱和浓酸，几乎不溶于水，但在水中溶胀。在酸、碱、酶的作用下，酪素会发生水解，其溶液的黏度和涂层的粘着力也随之下降，深度水解会使其全部转变为低分子物质。酪素溶液是一种亲溶液胶，粘着力强，干后形成干凝胶，不能形成完全连续的薄膜，这就是其涂层具有优良透气、透水气性能的原因。酪素是皮革工业中广泛应用的涂饰材料酪素涂饰的优点（ 1）附着力好（ 2）耐温耐机械加工（ 3）良好的透水汽性（ 4）保持皮革天然纹理1.研究背景酪素涂饰的不足之处（ 1）不耐湿擦 (易掉色 )（ 2）屈挠性差 (成膜脆 )（ 3）易霉变本课题的目的寻找合适的改性单体，在保持酪素原优点的基础上解决其易掉色等不足之处。国内研究进展己内酰胺改性（酪龙粘合剂 U）丙烯酸树脂改性有机硅氧烷改性聚氨酯改性v耐湿擦耐屈 挠方面达到要求v透气性有待提高国外研究成果乙烯基类单体改性研究较多（如丙烯腈、丙烯酸及其酯）产品较为成熟干酪素结构式己内酰胺改性 乙烯基单体改性 2.实验方法（ 1）称取己内酰胺 8g，倒入 250ml烧杯，再往烧杯中加入 100g去离子水使己内酰胺全部溶解；（ 2）转移入 250ml四口烧瓶，加入 17.5g干酪素，搅拌分散均匀后，开始加热；（ 3）当升温至 80 时，滴加乙醇胺 1.5g；测 PH为碱性；（ 4）继续不断搅拌；至 90 时开始滴加引发剂溶液：(0.15g过硫酸钾事先用 15g温水（ 50度）溶解 )；（ 5）同时滴加丙烯酸丁酯 5g（滴加时间为 40min）；（ 6）温度保持在 90 ；回流 2.5hr；（ 7）冷却出料，装入饮料瓶。实验装置 3.性能测试 黏度：在 25 的固定温度下，使用涂 -4黏度杯测定。将待测树脂装满涂 -4杯，开启下口，记录液体连续流出的时间，单位为秒。 透水性：用玻璃棒将冲淡剂在刮样纸上刮涂均匀，烘干。然后置于水面上，观察纸上是否有水渗透上来，渗水的时间越短，则透水性越好。 3.性能测试 固色性：取少量树脂滴于玻璃板上，加入少许颜料，将颜料充分研磨细制成红色溶液，在刮样纸上刮涂均匀，烘干，然后置于水中，观察是否有化色现象。 韧性：把树脂倒入用锡箔纸捏成的容器里面，在 120 烘箱里干燥 3小时左右。确认充分干燥以后，在空气中冷却一定时间。从锡箔纸上撕下来观察干燥树脂的韧性程度。 4.实验结果与讨论酪素涂饰剂的研究丙烯酰胺型涂饰剂的研究4.1引发剂加入速度对粘度的影响引发剂加入方式 粘度 /s(13 )5次分批加入 (6min/次 ) 2510次分批加入 (3min/次 ) 30滴加 10分钟 79滴加 20分钟 102滴加 30分钟 101引发剂加入速度与产品粘度成反比4.2 BA改性表 4.2丙烯酸丁酯对树脂冲淡剂性能的影响BA用量 /%wt 黏度（秒 )透水性 固色性 发色性 稳定性0 20 良 良 - 良0.7 20 优 良 良 - 良1.4 23 良 + 良 - 优 良 +1.8 19 优 良 良 优2.1 21 优 优 - 优2.8 20 优 良 中 良 +注 1：合成树脂的配方：己内酰胺 2.8%wt、干酪素 11%wt、乙醇胺 1%wt、引发剂 0.1%wt、丙烯酸丁酯用量见表 4.2。注 2：合成方法：丙烯酸丁酯和引发剂滴加、回流 3hr。配方 粘度/s(16 )透水 固色 稳定性 NMA含量/%(wt)C1 555 较好 中 一周后凝胶1C2 凝胶 稳定 3C3 487 中 中 一周后凝胶4C4 104 差 较好 稳定 4.5C5 27 不透 较好 稳定 54.3 NMA改性对产品性能的影响随着 NMA（羟甲基丙烯酰胺）用量的增加，产品固色增强，透水下降。4.3己内酰胺、 NMA、 BA改性配方 G1 GS20g，己内酰胺 8g， NMA2g， BA4g配方 G2 GS20g，己内酰胺 8g， NMA6g， BA4g配方 G3 GS20g，己内酰胺 8g， NMA2g， BA6g配方 粘度/s(18 )透水 固色 稳定性G1 25 中 中 稳定G2 26 中 较好 稳定G3 25 差 中 稳定从结果可以得出 NMA， BA的加入会对固色起到一定帮助，但是却对透水造成更多不利的影响。比较配方 G1、 G2和 G1、 G3不难看出 BA对固色的帮助没有NMA显著，但是对透水造成的不良影响要比 NMA大。 最佳配方 O： GS35g， DAAM3g， NMA1g，己内酰胺 8g， 固含量 18%粘度 /s(21 ) 透水 固色 稳定性30 较好 好 稳定该配方采用了对固色最有帮助的 NMA（羟甲基丙烯酰胺），对透水最有帮助的己内酰胺，再加上兼备水呼吸性和耐水性的 DAAM(双丙酮丙烯酰胺），得到了基本符合要求的涂饰剂产品。DAAM、 NMA、己内酰胺改性4.4 GMA（甲基丙烯酸缩水甘油酯）改性配方 D1 GS28g， GMA2g配方 D2 GS26g， GMA4g配方 D3 GS24g， GMA6g配方 D4 GS22g， GMA8g配方 粘度/s(16 )透水 固色 稳定性 GMA含量 /%(wt)D1 65 较好 差 稳定 1D2 50 较好 差 稳定 2D3 35 中 中 稳定 3D4 28 中 中 稳定 4与羟甲基丙烯酰胺相比， GMA改性更有利于透水，随着 GMA加入量的增加，透水性也表现出逐渐下降的趋势，但仍优于相同含量的 NMA体系，化色现象较 NMA体系严重。 GMA、 BA改性配方 E： BA4g， GMA2g， GS24g 粘度 /s 透水 固色 稳定性30 中 较好 稳定GMA体系中加入了丁酯以后，化色现象略有改善，但是透水性较未加丁酯之前有所下降。 己内酰胺、 GMA改性配方 F:GS20g，己内酰胺 8g， GMA2g粘度 /s 透水 固色 稳定性25 好 差 稳定从测试结果可知，该配方的透水性非常的好，但是逃色也是最为严重的 己内酰胺、 NMA、甲基丙烯酸三氟已酯改性配方 H1 GS20g， NMA2g，己内酰胺 8g，甲氟酯 4g配方 H2 GS20g， NMA2g，己内酰胺 8g，甲氟酯 2g配方 粘度/s(18 ) 透水 固色 稳定性H1 25 中 较好 稳定H2 26 较好 较好 稳定由于甲基丙烯酸三氟已酯的油性较重，在固色方面较 GMA，丁酯都好，但是手摸掉色还比较多，透水性随着甲氟酯量的增加略有下降。叔碳酸缩水甘油酯（ E-10)、 NMA、己内酰胺改性 配方 I 1 GS20g， NMA2g，己内酰胺 8g， E10 4g配方 I 2 GS20g， NMA2g，己内酰胺 8g， E10 2g配方 I 3 GS20g， NMA2g，己内酰胺 8g， E10 1g配方 I 4 GS20g，己内酰胺 8g， E10 1g配方 I 5 GS20g， NMA2g，己内酰胺 12g， E10 1g配方 I 6 GS20g， NMA2g，己内酰胺 4g， E10 1g比较配方 I 1、 I 2、 I 3，浸水均不化色，手摸比较， E10含量越高掉色越少； 1gE10透水性最好，随着 E10用量的增加透水性降低。配方 粘度 /s(18 ) 透水 固色 稳定性I 1 38 中 好 稳定I 2 36 较好 较好 稳定I 3 35 较好 较好 稳定配方 粘度 /s(18 ) 透水 固色 稳定性I 3 35 较好 较好 稳定I 4 20 较好 中 稳定比较配方 I 3、 I 4，配方 I 4中未加 NMA，结果入水化色，因此 E10和 NMA均对固色起着重要作用，两种单体缺一不可。配方 粘度 透水 固色 稳定性I 3 35秒 较好 较好 稳定I 5 33秒 一般 中 稳定I 6 35秒 一般 中 稳定比较配方 I 3、 I 5、 I 6， NMA、 E10用量不变的情况下，己内酰胺分别加入 4g、 8g、 12g，结果发现 4g、 12g配方透水一般， 8g己内酰胺的配方透水性最佳。DAAM (双丙酮丙烯酰胺） 改性配方 J1 GS20g， DAAM2g配方 J2 GS20g， DAAM4g配方 J3 GS20g， DAAM6g配方 粘度/s(20 )透水 固色 稳定性J1 20 好 较好 稳定J2 21 较好 较好 稳定J3 20 较好 较好 稳定加入 DAAM以后，入水均不化色，手摸均有掉色，但区别不大。透水性以 2g最佳，随着 DAAM用量增加透水逐渐变差。ADH改性配方 K： GS20g， ADH2g粘度/s(21 )透水 固色 稳定性20 较好 较好 稳定与 2gDAAM配方相比， ADH透水略逊于DAAM，入水同样也不化色，手摸掉色略优于 DAAM。MBA改性配方 L： GS20g， 2gMBA粘度/s(20 )透水 固色 稳定性20 中 较好 稳定与 DAAM、 ADH相比，该单体透水性与 ADH相似，浸水不化，手摸掉色较少，但是单体难溶于水，要在较高温度下才可以溶解，给合成带来不便。DAAM、 ADH与己内酰胺改性的比较配方 M： GS20g，己内酰胺 8g， DAAM2g粘度/s(20 )透水 固色 稳定性20 好 较好 稳定配方 N： GS20g，己内酰胺 8g， ADH2g粘度/s(22 )透水 固色 稳定性20 中 较好 稳定两个配方进行比较， DAAM与己内