本研究拟以天然产物酪素为基体,采用丙烯酸类单体和纳米二氧化硅粒子对其进行改性,通过微结构调控获得具有中空微球结构的酪素基功能性可生物降解皮革涂饰材料。以酪素为主要核层原料,丙烯酸类单体和纳米二氧化硅粒子前驱体正硅酸乙酯为壳层原料,通过种子乳液聚合法制得核壳型聚丙烯酸酯改性酪素/纳米二氧化硅复合乳液;采用碱溶胀法对核壳复合乳液进行处理得到中空微球复合乳液,将其作为成膜剂应用于皮革涂饰。揭示反应参数对乳胶粒微结构的影响规律;探究中空微球复合乳胶粒微结构在成膜过程中的变化机制及其微结构调控对涂膜微结构、涂饰应用性能的影响规律,获得相互之间的量化关系及量化方程;建立中空微球乳液成膜机理模型。特殊的中空结构将赋予涂饰材料优异的遮盖性、透气性;同时,材料还具备酪素的生物降解性、丙烯酸树脂的耐屈挠性、纳米二氧化硅粒子的增强增韧性等功能。该研究将为我国新型皮革涂饰材料及化工助剂的研究提供理论指导。
以天然产物酪素为基材,主要采用种子乳液聚合法、核壳聚合法、碱溶胀法、Pickering法等,结合纳米技术,制备了具有特殊核壳结构、中空结构及微胶囊结构的酪素基复合乳液,并研究了其作为皮革涂饰材料的应用性能,建立了合成条件、微观结构及综合性能之间的关系。基于此,拓展至模板法制备壳聚糖基微胶囊涂饰材料的开发技术,探究了微胶囊结构对涂层缓释及相关其他性能之间的关系。该研究对于开发高性能、功能型皮革涂饰材料,拓展天然产物在涂层领域的应用价值具有重要的指导意义。