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现阶段,皮革涂饰材料中应用最广泛的一类成膜物质为聚丙烯酸酯材料。但随着人们环保意识以及生活水平的提高,在环境友好的前提下,对皮革产品性能的要求也随着提高,特别在表面涂饰方面,除了要求有常规性能外,还要求具有一些特定的性能,如抗菌杀菌,抗黄变性能等。
鉴于此,在课题组前期研究基础上,本课题以聚(丙烯酸丁酯/乙酸乙烯酯/丙烯酰胺)[P(BA/Vac/AM)]作为稳定剂,钛酸丁酯作为纳米TiO2前躯体,采用双原位无皂乳液聚合法合成聚(甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯/乙酸乙烯酯/丙烯酰胺)[P(MMA/BA/Vac/AM)]/纳米TiO2复合乳液;以[P(MMA/BA/Vat/AM)]/纳米TiO2复合乳液以及P(MMA/BA/Vac/AM)/纳米TiO2复合乳液成膜后薄膜性能为指标,通过单因素实验优化P(MMA/BA/Vac/AM)/纳米TiO2复合乳液的制备条件。采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、动态激光光散射(DLS)、透射电镜(TEM)、热重(TG)以及接触角对复合乳液进行表征,并将所制备的P(MMA/BA/Vac/AM)/纳米TiO2复合乳液应用于皮革涂饰,考察涂饰后革样的各项性能。P(MMA/BA/Vac/AM)/纳米TiO2复合乳液的制备工艺为:P(BA/Vac/AM)的最佳用量为45%,P(BA/Vae/AM)的放置时间为2天,nBA:nMMA=3:3,引发剂用量占单体总质量的3%,反应时间为2h,反应温度为80℃,前躯体钛酸丁酯用量为3%,有机硅烷偶联剂选择A-151且用量为4%,pH为7,助表面活性剂用量为3%。P(MMA/BA/Vae/AM)/纳米TiO2复合乳液所成薄膜较P(MMA/BA/Vae/AM)乳液所成薄膜的抗张强度提高了14.53%,断裂伸长率提高了18.33%,并且所成薄膜具有抗黄变性能以及抗菌性能。P(MMA/BA/Vae/AM)/纳米TiO2复合乳液涂饰后革样较P(MMA/BA/Vac/AM)乳液涂饰后革样的透气性提高了315.33%,透水汽性提高了58%,耐水性降低3.52%。
XRD和FTIR表明纳米TiO2成功引入到纳米复合乳液中,TEM表明纳米粒子在乳胶粒的表面均匀分散,DLS表明P(MMA/BA/Vac/AM)/纳米TiO2复合乳液的乳胶粒粒径较P(MMA/BA/Vac/AM)乳液的乳胶粒粒径增大,并且Zeta电位绝对值变小表明纳米TiO2的引入降低了P(MMA/BA/Vac/AM)乳液的稳定性,TG表明P(MMA/BA/Vac/AM)/纳米TiO2复合薄膜的热稳定性较P(MMA/BA/Vac/AM)有所提高,但接触角测试结果表明TiO2的引入降低了薄膜的疏水性。