有机硅琥珀酸酯表面活性剂的制备及在皮鞋加脂中的应用
有机硅材料具有耐候、介电性优良、极低的玻璃化温度、热稳定性强、低的表面张力和表面能、乳化作用大、配伍性能好，并具稳泡发泡和抑泡作用，化学和生理惰性等诸多特点，因此引起了人们极大的兴趣。琥珀酸酯具有表面活性好、分子设计性强、合成工艺简易等特点，在日用化工、食品、造纸、印染、感光材料和生物科学等工业领域已有广泛应用。
本文在课题组前期研究的基础上，通过马来酸酐开环反应制备得到有机硅琥珀酸酯PMPS，以期得到具有有机硅材料和琥珀酸酯表面活性剂二者优点的高分子表面活性剂，对其结构、表面活性、生物降解性进行了研究，并考察了PMPS在皮革加脂中的应用效果。
以聚醚醇胺硅油(PAPS)与马来酸酐(MA)为原料，对甲苯磺酸(PTSA)为催化剂，制备得到PMPS。通过单因素实验分析方法优化出了PMPS的合成条件：n(MA):n(PAPS)=1:0.31，反应温度为90℃，反应时间为4.5h，催化剂用量为0.6％（以PAPS质量计）。采用红外光谱法(FTIR)、核磁共振波谱分析法(NMR)对PMPS分子结构进行了表征，结果表明反应是按照既定路线进行的。用热重分析仪(TGA)测试了PMPS的热分解温度为192.8℃，用电导率法和表面张力法测定了PMPS溶液的临界胶束浓度(CMC)为0.12g/L，X射线衍射(XRD)分析PMPS为非晶态聚合物。
采用COD30法、呼吸曲线法和BOD5/CODCr法对PMPS（基质）的生物降解性进行了研究。实验结果表明：当pH为7.0，污泥质量浓度为1000mg/L，基质浓度为1000mg/L时，基质最终生物降解率为89％。盐度、pH、污泥浓度对基质的生物降解性均有明显影响。通过单因素法对微生物降解性的影响因素进行了优化，基质生物降解的最佳盐度为0.4％、pH为10，污泥质量浓度为2000mg/L。
分别对三种阴离子皮革加脂剂(有机硅琥珀酸酯(PMPS)、硫酸化牛蹄油和亚硫酸化鱼油）及其与阳离子聚合物DIF-718的复配物的表面活性(最低表面张力(γCMC)、临界胶束浓度(CMC))和乳液粒径进行了测定。结果表明：在上述三种阴离子加脂剂中，加入适量阳离子聚合物DIF-718，会使加脂剂的表面活性提高，乳液粒径变小且分布变宽。最佳复配质量比分别为：DIF-718/PMPS为1/100;DIF-718/硫酸化牛蹄油为5/100;DIF-718/亚硫酸化鱼油为6/100。
将PMPS和加脂剂DT-F203进行加脂对比实验。结果表明：采用PMPS加脂后很大程度上改善了皮革丰满性，柔软性，物理-机械性能均接近于DT-F203加脂后的皮革，增厚效果优于DT-F203加脂剂，增厚率达13.7％。并且有效的改善了表面加脂现象。
将PMPS与硫酸化牛蹄油、亚硫酸化鱼油复配，制备得到混合型皮革加脂剂CPMPS，并将CPMPS混合加脂剂应用于加脂实验，检测发现加脂后坯革更显柔软丰满，革的丝光感，表面柔滑感增强，有更好的耐光性，因此该加脂剂可用于高档服装革、软面革、绒面革、白色革及浅色革的加脂。
有机硅琥珀酸酯;表面活性剂;制备工艺;皮鞋加脂
陕西科技大学
硕士
皮革化学与工程
王学川;强涛涛
2011
中文
TS529.1
64
2011-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）