[发明专利]一种显著增加染料吸收和固定的皮革复鞣剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种显著增加染料吸收和固定的皮革复鞣剂及其制备方法，以四甲基乙二胺和环氧氯丙烷为主要原料，利用伯氨基的烷基化反应，在45‑55℃、水/甲醇混合溶剂中，乙二胺与环氧氯丙烷的摩尔比为1:1，硫酸钾为催化剂的条件下合成2,3‑环氧丙基乙二胺。再与一氯乙烷反应制备二(2,3‑环氧丙基)四甲基氯化乙二胺；将明胶溶液于水中配制成水溶液，40～70℃调节体系pH为9～11，加入二(2,3‑环氧丙基)四甲基氯化乙二胺，调节环氧基与明胶分子上伯氨基的摩尔比为0.5～3.0:1，得到高季铵化度复鞣剂。该复鞣剂能够显著增加染料吸收和固定，并具有抗菌性、提高皮革抗撕裂强度等优点。

技术领域

本发明属于复鞣剂制备技术领域，具体涉及一种增加染料吸收和固定的皮革复鞣剂及其制备方法。

背景技术

无机盐、有机金属、带有阴离子的杂环化合物等众多抗菌材料中，季铵盐化合物以无毒、抗菌效率强等特点得到广泛的认同。环氧化合物以高的环张力和应变能，常被用以改性胶原蛋白。本项目将合成季铵盐型环氧化合物，并利用碱性条件下伯氨基与环氧基的开环反应，将季铵盐引入蛋白分子上，制备阳离子蛋白。阳离子蛋白可用作皮革复鞣剂，以改善皮张的抗菌性和填充性，并起到吸附染料的作用。另一方面，皮胶原分子中含有较多的活性基团(如-NH₂，-COOH，-OH等)可与阳离子蛋白良好相容，从而提高皮革的耐洗脱和耐摩擦能力。关于有机碳季铵盐类阳离子蛋白的合成，从报道的合成方法来看，主要有不饱和季铵盐的接枝反应和阳离子单体直接与蛋白中氨基的反应，得到相应的阳离子蛋白产品，但这些产品在结构上不明确，只是通过应用来说明产品的在某些方面的性能，若进行工业化生产，则难以进行可控的定量反应，也就无法得到性能稳定的产品。目前已有报道利用伯氨基测定技术，将季铵盐接枝到胶原多肽分子上，测定了转化率，但受限于季铵盐分子结构，其与明胶分子上的伯氨基反应效率受限，而且季铵化程度较低，难以充分发挥阳离子蛋白的作用。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的第一个目的是提供一种显著增加染料吸收和固定的皮革复鞣剂。合成一种高季铵化程度的季铵盐，用以改性明胶，制备得到高季铵化度的阳离子蛋白复鞣剂，具有显著增加染料吸收和固定，并具有抗菌性、提高皮革抗撕裂强度等优点。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种显著增加染料吸收和固定的皮革复鞣剂，由二(2,3-环氧丙基)四甲基氯化乙二胺交联明胶聚合物组成，所述聚合物的原料为二(2,3-环氧丙基)四甲基氯化乙二胺季铵盐和明胶制备；所述二(2,3-环氧丙基)四甲基氯化乙二胺的环氧基与明胶分子上的伯氨基的氢原子发生加成反应得到聚合物，所述明胶的重均分子量为(1.5～2.0)×10⁴；二(2,3-环氧丙基)四甲基氯化乙二胺的结构式为：

所述复鞣剂吸附染料率为82～95％。

本发明的第二个目的是提供一种显著增加染料吸收和固定的皮革复鞣剂溶液为上述皮革复鞣剂的水溶液，该溶液在50℃的粘度小于700厘泊，固含量为20～40％。

本发明的第三个目的是提供一种显著增加染料吸收和固定的皮革复鞣剂或其溶液的制备方法：具体步骤为：

1)将明胶溶解于水，自然溶胀0.3～0.7h，之后将溶胀后的明胶用磁力搅拌器在一定温度下持续搅拌加热溶解0.5-1.5h，制备明胶水溶液；

2)向步骤1)得到的明胶水溶液中加入二(2,3-环氧丙基)四甲基氯化乙二胺，在一定温度下反应一段时间得到二(2,3-环氧丙基)四甲基氯化乙二胺接枝明胶聚合物水溶液，聚合物溶液浓度为12～57％；即为显著增加染料吸收和固定的皮革复鞣剂的溶液。

3)称取一定质量的步骤2)所得的含有聚合物的混合溶液，置于聚四氟乙烯的模具中，在2～10℃的升温速率下，于常压烘箱内升温至40～80℃烘干，得到含有二(2,3-环氧丙基)