【硕士】胶原纤维_聚氨酯复合材料的制备与应用

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内容简介

　　【硕士】胶原纤维_聚氨酯复合材料的制备与应用　　授予学位：硕士　　学位授予单位：陕西科技大学　　学位年度：2011　　 制革废弃物中含有大量的胶原蛋白，它是宝贵的生物质资源和良好的功能性材料，胶原纤维作为一种天然的生物高分子材料，不仅具有良好的物理机械性能、吸水性能和耐老化性能，而且胶原纤维上具有大量的活性基团，如羧基、羟基、氨基等j能够发生很多化学反应，胶原纤维这种特有的表面反应性能，是其它高分子材料所不具备的，潜在的应用领域非常广泛。　　 本课题在此基础上研究了利用铬革屑制备铬鞣微细皮胶原纤维的方法，比较了湿法打浆和干法粉碎方法所得纤维的微观形态与成膜性能以及湿法工艺与干法工艺所制备成的复合材料的微观结构与物理性能；为了进一步改善粉碎得效果，分别采用了明胶、锆鞣剂、杨梅鞣剂、亚硫酸化鱼油和硫酸化蓖麻油对铬革屑进行预处理再粉碎，比较各种皮胶原纤维与聚氨酯成膜后的各微观结构与物理性能；另外还优化了CF／PU湿法复合膜中各物质的配比，最后选择性能良好的复合材料进行了热分析。　　 研究结果表明：干法粉碎方法所得的铬鞣微细皮胶原纤维的纤维形态更细更短，分散更均匀，更适合于CF／PU复合材料的制备；各种预处理方法中，属明胶预处理所得纤维形态最佳，与聚氨酯所成膜的性能最好；在成膜试验中，各物质的最佳配比为：明胶预处理用量为胶原纤维质量的4％左右，胶原纤维用量为聚氨酯质量的8％左右，DMF用量为聚氨酯质量的50％左右，Span80用量为聚氨酯的2％左右；并且通过TGA、DSC以及FTIR分析得出胶原纤维与聚氨酯的相容性较好，胶原纤维的添加对聚氨酯膜的热稳定性有一定的贡献，适当地提高了它的热稳定性。　　 选取自制的性能优良的湿法复合膜，将其应用到经过改性后性能优良的超细纤维上进行人工造面。研究结果表明：利用1398蛋白酶对聚酰胺超细纤维合成革基布表面进行水解，在适当的水解条件下，可以更好的分散纤维束，增加其表面的亲水基团，从而提高了其合成革基布的手感、透水汽性、染色性能和物理机械性能，实验最佳工艺为：水量为1000％，1398蛋白酶的用量为O．5％，pH值为7．5，时间为2小时；将CF／PU湿法复合膜应用到此超细纤维的人工造面上，可以使其卫生性能及力学性能优于普通方法所得的产品。　　

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