无铬鞣组分渗透结合动力学及反应阻尼研究

原位协同鞣为无铬鞣新理论，它通过多组分鞣剂以配位、共价、氢键、分子间力等作用于皮胶原原位并产生聚合、多种原位协同形成大分子聚合体，解释皮胶原耐湿热稳定性提高的机理；在此，多组分鞣剂能否先后渗透进入皮胶原原位，并适时反应，乃是过程成败的关键。通常，当一组分进入胶原原位后的即时反应将失去或影响与第二组分鞣剂的反应活力，难以与第二组分形成有效原位大分子聚合体，导致不稳定或不产生协同效应而失去意义。本研究以"胶原-Fe(II)-多羟基化合物"和"胶原-栲胶-醛类"二种原位协同鞣制体系为对象，提出原位反应阻尼研究的观点，探索延时反应的"开关"。对第一组分渗透前后的反应活性进行阻尼研究，采用动力学手段和鞣制过程动态监测和表征，解决第二组分渗透形成原位大分子聚合体的有效性、稳定性和可控性。原位反应阻尼研究为原位协同鞣理论的深化和完善，对无铬鞣鞣制化学理论的发展，指导工程应用意义深远。

原位协同鞣为无铬鞣新理论，它通过多组分鞣剂以配位、共价、氢键、分子间力等作用于皮胶原，并通过原位聚合的方式在胶原纤维之间形成大分子聚合体，合理解释了皮胶原耐湿热稳定性提高的机理。针对鞣制过程中鞣剂的渗透与结合之间固有的矛盾，本项目研究了多鞣剂组分的渗透结合动力学过程。在传统的结合鞣中引入了阻尼剂的概念，即在鞣剂组分加入之前首先将胶原的活性基团蒙囿起来，减缓后续加入的鞣剂组分与胶原的结合速率，减小鞣剂向胶原内的渗透阻力，达到鞣剂的快速渗透的目的。同时，先进入胶原的阻尼剂亦会降低结合鞣中第一组份与胶原的快速结合，从而保证了第二组份的有效渗透。在此基础上，本项目应用组合化学化工方法，将皮胶原分子的原位扩展至宏观皮粉微颗粒的“原位”，进而发明创造了皮胶原粉体的固相鞣制方法（技术），并成功应用于教育部科技鉴定成果——“皮塑废弃物粉体相容增强关键技术及其循环应用”之中，获得一致好评。