（接上期）

4皮革化学品的创新

4.1绿色功能型纳米复合皮革化学品的研究

皮革加工过程是将动物皮通过一系列物理操作和化学改性转变成革的过程。在此过程中，鞣剂、加脂剂和涂饰剂发挥着重要的作用。为推动皮革行业的绿色升级转型，本研究设计构筑了系列绿色功能型纳米复合皮革鞣剂、加脂剂和涂饰剂，并将相关技术拓展应用于鞋材、智能皮革等领域。在纳米复合鞣剂方面，首次利用Mannich反应成功在乙烯基聚合物羧基及酯基α-H上引入阳离子基团，获得两性乙烯基聚合物鞣剂，解决皮革“败色”的世界难题。在乙烯基聚合物中分别引入蒙脱土（MMT）、笼型倍半硅氧烷（POSS）及水滑石（LDH），获得无铬纳米复合鞣剂，通过电荷效应和网络结构的构筑，在皮胶原不同层级间发生多点交联，助力少铬及无铬清洁化生产，相关技术经专家鉴定达到国际领先水平。在纳米复合加脂剂方面，通过引入不同功能的纳米材料（MMT、LDH、TiO2、ZnO、纳米Ag）对传统植物油加脂剂进行改性，获得系列具有阻燃、低雾化、耐黄变和防霉功能的复合加脂剂。在纳米复合涂饰剂方面，通过界面设计合成绿色功能型聚丙烯酸酯/酪蛋白基纳米复合材料，开发了具有光热保暖、VOCs荧光传感/降解、阻燃抑烟等功能型涂饰剂，实现了皮革在电子、人工智能等领域的潜在应用，相关产品已远销国外26个国家。基于上述研究，利用相关技术，对皮胶原类生物质资源进行了充分利用，将其拓展应用于传感器、荧光防伪、文物保护、鞋材等领域。

4.2汽车真皮内饰气味调控研究

我国是世界最大的汽车生产国和消费国，汽车产业已成为我国国民经济重要支柱产业。随着人们对安全和健康的关注，车内异味问题已成为评价车辆安全的重要影响因素。汽车真皮内饰是车内气味的重要来源之一，本研究以汽车真皮内饰为研究对象，通过热脱附-气质联用技术（TDS-GC-MS）对汽车真皮内饰中挥发性化合物进行定性定量，结合气相色谱-嗅闻技术（GC-O）寻找汽车真皮内饰的特征气味物质。为溯源气味物质，以不同工段汽车真皮内饰为研究对象，结合气味活力值（OAV）法和正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）比较不同工段之间的差异，溯源每个工段的特征气味。最后以真皮内饰中关键异味物质为研究对象，基于S曲线法、气味强度、矢量模型以及愉悦度的多维度评价，研究不同香韵的香料和异味物质之间的相互作用，最终筛选出香料掩盖异味的最佳浓度，以此改善真皮内饰气味，降低人们对异味的感知。这为汽车真皮内饰的气味改善提供了有效解决途径。

4.3新型含刚性环己烷结构的氟化丙烯酸酯的制备及性能

含氟液晶聚合物具有极好的疏水稳定性，因而在稳定疏水涂层领域的研究中备受关注。故为提高含氟聚丙烯酸酯的疏水稳定性，本研究以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）和全氟己基乙醇（S104）为原料简便合成了一种新型含刚性环己烷结构的氟化丙烯酸酯单体（FAM），以甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFMA）为参照物，并通过自由基溶液聚合法制备了其均聚物（PFAM）。利用傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振波谱仪、X射线衍射仪、偏光显微镜、差示扫描量热仪、热重分析仪、静/动态水接触角测量仪对单体及其均聚物的结构、液晶行为、热性能和疏水性能进行研究。结果表明，所合成产物为含有环己烷刚性单元的氟代丙烯酸酯；其单体和均聚物具有热致液晶性；由于环己烷结构的引入，其均聚物的热稳定性增加。刚性环己烷结构的存在还有利于均聚物侧基末端氟碳链的密集分布和阻止均聚物在与极性液体接触时所发生的表面基团重构，因而其疏水性和疏水稳定性更好。

4.4生物质衍生醛鞣皮革高性能染色用异氰酸酯基高分子染料

染色是皮革生产的一道重要工序。消费者选择皮革制品时，首先看到的就是产品的颜色。实现有机无铬皮革的高性能染色正成为推动皮革业可持续发展的关键之一。鉴于此，本工作提出了一种制造高着色组分含量的异氰酸酯基高分子染料（IBD）的策略，并研究了其在生物质衍生醛鞣革染色中的应用性能。GPC和NMR分析表明成功合成了IBD（有效着色组分含量高于50%），其平均分子量可控制在1800 g/mol左右。此外，制备的IBD被用于生物质衍生醛鞣革的染色时，与使用传统阴离子染料（CAD）染色的坯革相比，IBD染色坯革具有更高的色牢度。此外，IBD染色坯革比CAD染色坯革具有更好的丰满性。该研究工作表明，IBD在制造高性能有机无铬皮革产品方面具有良好的应用潜力。

4.5成功降低化学品和皮革中双酚的案例

合成鞣剂是皮革生产所需的重要产品，酚类和双酚S是皮革化学品中常见的残留单体。双酚S和双酚F是酚系合成鞣剂生产过程中磺酸化以及与甲醛缩合产生的副产物。

欧洲推动减少和限制双酚A使用。双酚A作为塑料工业的基础原料，其内分泌干扰素效应已被证明，因此双酚S和双酚F也被引起关注。欧洲化学品管理局展开了前期调查和咨询，提出了双酚物质在皮革化学品和皮革制品中的限量建议，这将为整个皮革供应链带来极大的影响。此报告通过实际案例，介绍了如何通过优化工艺来实现大幅度降低合成鞣剂中双酚S和双酚F的含量，并维持在皮革中的原有性能。报告第二部分聚焦于采用萃取法所测得的皮革中双酚物质数据，同时通过案例来展示改进的合成鞣剂如何优化皮革中双酚物质的含量水平。

4.6植物多酚：从皮革制造到多功能新材料

植物多酚，又名单宁，是植物中一类丰富的天然产物，数百年一直作为鞣剂应用于制革中。多酚具有独特的物理化学和生物学性质，启发我们开发出了新型功能材料。该系列研究利用植物多酚的金属配位和表面粘附能力，设计了能迅速在细胞表面自组装的纳米复合物，形成细胞杂合的Cellnex系统。红细胞-nex系统利用植物多酚的粘附能力，可以将治疗药物输送到肺部的效率比对照组提高了11倍。利用植物多酚的多功能性来修饰单克隆抗体，使巨噬细胞-nex对肿瘤的抑制能力增强。该系列研究还从多酚基末端设计了合成多酚，并通过多层级组装获得了多酚基超结构颗粒。这些超结构颗粒显示出了可调节的功能，包括双pH响应性、光控透过性和快速细胞荧光标记。此外，该系列研究设计了基于植物多酚的水处理膜材料，利用金属配位作用，实现从海水中提取铀。在海水的实际应用中，该材料成功提取了27.81毫克的铀，效率达到84%。该系列研究还揭示了植物多酚的自组装超分子化学性质，通过调整金属配位和π-π相互作用构建了界晶材料，并应用在先进钠电池的组装。该系列研究通过利用植物多酚的独特属性，开发了有望应用在生物医学、环境科学和能源储存的植物多酚基功能材料平台，展现了其在非传统制革领域应用的新思路，以及作为一种大宗生物质资源在创新材料的巨大潜力。

4.7基于固态润滑技术的复鞣加脂剂结构设计及应用性能研究

基于固态润滑技术原理和皮革加脂机理的共性思考，研究适用于皮革加脂的聚合物分子结构，并制备可替代传统加脂剂的聚合物材料。研究结果表明，聚合物疏水性越强，应用后皮坯软度越好，但疏水性达到一定程度后，软度增加趋势不明显。聚合物分子量（Mw）在5000〜13000内，随着分子量降低，皮坯软度越好。通过应用验证表明，制备的聚合物材料同时具备高效加脂和填充性能，可部分替代甚至完全替代传统复鞣剂和油脂类加脂剂。此外，其还具有抗氧化、耐水洗、低雾化值、高撕裂强度等优点。