涂饰剂在制革生产中具有重要的作用[1-3]，可以提高皮革的耐用性能，使成革表面光亮、美观，显著提升成革的质量和档次，增加革制品的品种和附加值。成膜剂是涂饰剂的重要组分，对涂饰剂的性能起着决定性的作用。成膜剂能够在皮革表面形成一层连续均匀的薄膜，该薄膜黏着牢固，并具有一定柔软性、延伸性、弹性和耐摩擦性等性能[4-6]。

聚丙烯酸酯具有成膜性好、成膜柔韧富有弹性、原材料来源广泛、成本低廉等优点，是目前广泛使用的一类皮革成膜材料。但传统聚丙烯酸酯成膜剂结构中存在一些极性基团，导致其耐水性能较差，该类皮革相关产品在存储、运输、使用过程中易受到环境湿度和潮湿工作环境的影响，往往会出现皮革制品表面涂层吸水回黏，涂层的牢度下降甚至脱落等系列问题，极大影响了皮革制品的使用性能和品质[7-9]。随着人们生活水平的不断提高，如何研究开发使用耐水性能优异、品质优良的皮革成膜材料越来越受到研究者的关注。国内外学者对传统聚丙烯酸酯成膜剂进行了诸多改性工作，以提高其耐水性能。例如：王亚茹等[10]向聚丙烯酸酯乳液中引入酮肼交联体系，以提高乳胶膜的耐水性能；杨振等[11]将有机硅单体引入到聚丙烯酸酯体系中，制备了耐水性能优良的有机硅改性聚丙烯酸酯乳液。许伟[12]将有机氟单体引入到聚丙烯酸酯体系，赋予聚丙烯酸酯乳胶膜优异的耐水性能。海洋生物贻贝通过分泌蛋白黏液能够牢固地黏附在岩石、金属、玻璃和塑料等各种基材表面上，在汹涌的巨浪冲刷下，黏附仍稳固。研究发现，儿茶酚结构是这类分泌蛋白黏液潮湿环境下高黏性的来源[13-15]。

本文拟以含有邻苯二酚结构的多巴胺对传统聚丙烯酸酯成膜剂进行改性，制备耐干湿擦聚丙烯酸酯成膜剂（PA-DMA），将其应用于皮革涂饰工序，考察PA-DMA 涂饰革样的耐干湿擦性能，以期为耐水型高黏附皮革成膜材料的研发提供思路。

1 实验部分

1.1 材料、试剂与仪器

多巴胺盐酸盐（DOPA）、甲基丙烯酸酐（MAA）、硼酸钠，分析纯，阿拉丁试剂（上海）有限公司；苯乙烯、丙烯酸丁酯（BA），分析纯，天津市福晨化学试剂厂；乙酸乙酯、正己烷、碳酸氢钠、硫酸镁、浓盐酸（质量分数36%）、四氢呋喃（THF），分析纯，天津市河东区红岩试剂厂；十二烷基硫酸钠（SDS）、支链仲醇聚氧乙烯醚（TMN-10），分析纯，天津市巴斯夫贸易有限公司；正丁醇、过硫酸铵（KPS）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF），分析纯，天津市化学试剂三厂；绵羊皮，兴业皮革科技股份有限公司。

KS-900 型超声波细胞粉碎机，宁波新芝生物有限公司；VECTOR 22 型傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、AVANCE Ⅲ 400 MHz 型核磁共振波谱仪（NMR），德国Bruker 公司；TU-1900 型紫外-可见分光光度计（UV-Vis），北京谱析通用仪器有限责任公司；G0251599 11M 型凝胶渗透色谱仪（GPC），美国Waters 公司；PF-1080 型拉力试验机，台湾宝大仪器设备有限公司。

1.2 方法

1.2.1 双键化多巴胺（DMA）的制备

将硼酸钠（4.00g，10.5 mmol）和 NaHCO3（1.60 g，19.0 mmol）溶解在40 mL 去离子水中，通氩气20 min；然后，向其中加入DOPA（2.00 g，52.8 mmol），并向反应体系中滴加MAA 的THF 溶液〔1.80 g，即MAA（1.9 mL，11.7 mmol）溶解在THF（10 mL，8.90 g）〕，期间，使用浓度为1 mol/L的NaOH 溶液调节体系的pH>8；接着，反应体系在室温下通氩气搅拌12 h；最后，将反应混合物用乙酸乙酯萃取（20 mL×2），并用浓度为6 mol/L 的盐酸调节水相pH<2，再用乙酸乙酯萃取（20 mL×3），收集（5 次）萃取物，用无水MgSO4 干燥后，加入90 mL 正己烷得到悬浮液，保持在4 ℃下12 h 后，过滤后得粗产物，再将粗产物经正己烷重结晶并干燥，得到2.89 g 灰色固体产物DMA，产率76%。1HNMR(400 MHz, DMSO-d6), δ：6.62, 6.57, 6.43 (1H, —ArH),3.21, 2.55 (2H, —CH2—), 1.84 (3H, —CH3), 5.62,5.30 (2H, —C==CH2)。

DMA 的合成路线如下所示。

1.2.2 成膜剂的制备

按m(MMA)∶m(BA)=4∶6，将MMA（4.00 g）和BA（6.00 g）混合形成油相A；将DMA（0.50 g）、SDS（0.05 g）、正丁醇（0.04 g）和TMN-10（0.02 g）溶解在6.5 mL 去离子水中，形成水相B；将油相A加入到水相B 中，超声20 min，得到预乳化液，将其平均分为3 份。配制质量分数为1.6%的KPS 溶液17.5 mL，将其平均分为2 份。将装有搅拌器、恒压滴液漏斗、球形冷凝管的四口烧瓶加热至75 ℃，然后加入第一份预乳化液，通氮气，搅拌10 min，再向反应体系中同时滴加第1 份KPS 溶液和第2 份预乳化液，均滴加 1 h，滴加完毕后，保温反应20 min；再同时滴加第2 份KPS 溶液和第3 份预乳化液，滴加2 h，保温反应2 h；最后，将反应液冷却至30 ℃，过滤，出料，得到约30 mL 细乳液，为耐干湿擦聚丙烯酸酯成膜剂（PA-DMA），其中，DMA 含量（以MMA 和BA 总质量计，下同）为5%，将制得的成膜剂记为PA-DMA-5%。

按上述制备方法和步骤，只需调整DMA 质量为0、0.60、0.70、0.80 和0.90 g，将由DMA含量为0、6%、7%、8%、9%制备的成膜剂分别记为PA、PA-DMA-6%、PA-DMA-7%、PA-DMA-8%和PA-DMA-9%，其中，PA 作为对照组。

PA-DMA 的合成路线如下所示。

1.2.3 PA 及PA-DMA 膜的制备

在四氟乙烯成膜板中分别加入6.00 g PA 或PA-DMA-5%~PA-DMA-9%乳液，放在室温通风的环境下成膜，当乳胶膜变为均一透明的薄膜；然后，将其放入干燥箱中，在60 ℃下干燥24 h，制备的膜分别记为PA 或PA-DMA-5%~PA-DMA-9%膜。

1.3 表征方法与性能测试

PA 和PA-DMA-8%经甲醇稀释、乙醚沉淀，然后过滤，在40 ℃下真空干燥得测试样品。

1.3.1 表征方法

FTIR 测试：KBr 压片法，波数范围4000~500 cm–1，分辨率1 cm–1，扫描次数4 次。1HNMR 测试：以氘代二甲基亚砜（DMSO-d6）为溶剂。UV-Vis 吸收光谱测试：扫描波长范围200~800 nm。GPC 测试：将样品溶于DMF，配制成质量浓度为3.0 g/L 的溶液，内部参照标准为单分散聚苯乙烯，测试流速为1.0 mL/min，进样量为0.1 mL。

1.3.2 力学性能测试

按照ISO 527/2—1993（E）的5B 样条标准，将薄膜制成全长80 mm，标距20 mm，中间宽度5.0 mm 的哑铃型标准样条，并放入干燥器中空气调节24 h；取3 个点测量薄膜厚度，并计算其平均厚度。使用拉力试验机测定薄膜的抗张强度和断裂伸长率。

1.4 皮革涂饰应用性能测试

将PA-DMA-8%喷涂至皮革表面，干燥（50 ℃，2.0 h）得到革样。按照QB/T 2799—2006 测试革样的透气性；按照QB/T 1811—1993 测试革样透水气性；按照QB/T 2537—2001 测试革样的耐干湿擦牢度。

2 结果与讨论

2.1 双键化多巴胺的表征

2.1.1 FTIR 分析

图1 为DOPA 和DMA 的FTIR 谱图。

图1 DOPA 和DMA 的FTIR 谱图
Fig. 1 FTIR spectra of DOPA 和DMA

从图1 可以看出，DOPA 和DMA 在3356、3371 cm–1处出现—OH 的特征峰。DMA 在1652 cm–1处出现酰胺基上羰基（C==O）的特征峰，1587 cm–1处有明显的C==C 的特征峰，DOPA 在对应处均无特征峰。此外，DMA 在3220 cm–1 处出现仲胺的单峰，与DOPA 的伯胺双峰不同。结果表明，已由DOPA成功合成了DMA。

2.1.2 1HNMR 分析图2 为DMA 的1HNMR 谱图。

图2 DMA 的1HNMR 谱图
Fig. 2 1HNMR spectrum of DMA

从图2 可以看出，δ 5.62 和5.30（c、d 处H）出现了碳碳双键上氢的信号峰，说明通过酰胺化反应成功地将双键接枝在多巴胺分子上，制备出DMA。

2.1.3 UV-Vis 吸收光谱分析

图3 为DOPA 和DMA 的UV-Vis 吸收光谱。

图3 DOPA 和DMA 的UV-Vis 吸收光谱
Fig. 3 UV-Vis adsorption spectra of DOPA and DMA

从图3 可以看出，DOPA 在280 nm 处出现吸收峰，这是因为，DOPA 中含有邻苯二酚官能团。DMA也在280 nm 处出现吸收峰，说明通过酰胺化反应对多巴胺进行双键化改性过程中，未破坏多巴胺中邻苯二酚官能团。这将有助于赋予PA-DMA 优良黏附性和耐水性能。

2.2 耐干湿擦聚丙烯酸酯成膜剂的表征

2.2.1 FTIR 分析

图4 为PA 和PA-DMA-8%的FTIR 谱图。

图4 PA 和PA-DMA-8%的FTIR 谱图
Fig. 4 FTIR spectra of PA and PA-DMA-8%

从图4 可以看出，PA 和PA-DMA-8%在1730 cm–1处均出现了酯羰基（C==O）的特征峰；PA-DMA-8%在1650 cm–1 处出现了酰胺基上羰基（C==O）的特征峰，而PA在对应处无特征峰，表明成功制备了PA-DMA。

2.2.2 1HNMR 分析

图5 为PA-DMA-8%的1HNMR 谱图。

图5 PA-DMA-8%的1HNMR 谱图
Fig. 5 1HNMR spectrum of PA-DMA-8%

从图5 可以看出，δ 4.37 处为—O—CH2—上氢的信号峰，证明BA 参与了反应；δ 3.46 处为—N—CH2—上氢的信号峰，证明DMA 参与了反应；δ 2.51和δ 1.06 处分别为亚甲基和甲基上氢的信号峰，表明DMA 和丙烯酸酯类单体通过细乳液聚合法，成功制备了PA-DMA。

2.2.3 UV-Vis 吸收光谱分析

图6 为DMA 和PA-DMA-8%的UV-Vis 谱图。

图6 DMA 和PA-DMA-8%的UV-Vis 谱图
Fig. 6 UV-Vis adsorption spectra of DMA and PA-DMA-8%

从图6 可以看出，PA-DMA-8%和DMA 在同样波长（280 nm）处出现了邻苯二酚官能团的特征吸收峰，表明通过细乳液聚合反应，将DMA 引入聚丙烯酸酯成膜剂制备过程中，前者的邻苯二酚官能团未被破坏。

2.2.4 GPC 分析

图7 和表1 为DMA 和PA-DMA-8%的GPC 表征结果。

表1 DMA 和PA-DMA-8%的GPC 表征结果
Table 1 GPC results of DMA and PA-DMA-8%

注：Mn 为数均相对分子质量；Mw 为重均相对分子质量；Mp 为最高峰相对分子质量；Mz 和Mz+1 为更高的平均相对分子质量；PDI 为多分散性指数。

名称 Mn Mw MP Mz Mz+1PDI DMA 12141428 1120 2073 3629 1.18 PA-DMA-8% 188023 199946 138304 214825 232333 1.06

图7 DMA 和PA-DMA-8%的GPC 谱图
Fig. 7 GPC spectra of DMA and PA-DMA-8%

从图7 可以看出，PA-DMA-8%的主峰流出时间约为15 min，显著早于DMA 的主峰流出时间（约19 min）。由于流出时间与流体力学体积负相关，表明PA-DMA-8%的流体力学体积（PA-DMA 的相对分子质量）显著大于DMA。DMA 的理论相对分子质量为221，从表1 可以看出，经GPC 测定，其Mn=1214，这可能是因为，在放置过程中，DMA 发生氧化自交联，导致其 Mn 变大。PA-DMA-8%的Mn=188023，表明DMA 与丙烯酸酯类单体进行了自由基聚合反应，制备出PA-DMA。

2.3 单因素实验结果

2.3.1 m(DOPA)∶m(MAA)对DMA 产率的影响

按照1.2.1 节方法和步骤，固定其他条件不变，考察m(DOPA)∶m(MAA)对DMA 产率的影响，结果见表2。

表2 m(DOPA)∶m(MAA)对DMA 产率的影响
Table 2 Effect of m(DOPA)∶m(MAA) on DMA yield

m(DOPA)∶m(MAA)0.9∶1.0 1.0∶1.0 1.1∶1.0 1.2∶1.0 DMA 产率/% 58 64 76 71

从表2 可以看出，随着m(DOPA)∶m(MAA)的增大，DMA 产率先增加后减小，当m(DOPA)∶m(MAA)=1.1∶1.0 时，DMA 的产率最高，为76%。因此，选择m(DOPA)∶m(MAA)=1.1∶1.0 制备DMA。

2.3.2 DMA 含量对PA-DMA 性能的影响

按照1.2.2 节方法和步骤，固定其他条件不变，考察DMA 含量对PA-DMA 性能的影响，结果见表3。

表3 DMA 含量对PA-DMA 性能的影响
Table 3 Effect of DMA amount on performance of PA-DMA

?

从表3 可以看出，当DMA 含量从5%增加到8%时，PA-DMA 的固含量和转化率均较高，分别为29.3%和97.8%，凝胶率较低（1.26%）；当DMA 含量增加到9%时，PA-DMA 的固含量和转化率均明显降低，产生了较多的凝胶。考虑到DMA 的加入可提升PA-DMA 成膜剂的性能，因此，优选DMA 含量为8%。

2.4 P A-DMA 膜的力学性能分析

图8 为PA-DMA-8%膜的抗张强度和断裂伸长率测试结果。

图8 PA-DMA-8%膜、聚丙烯酸酯膜、市售聚丙烯酸酯膜的力学性能
Fig. 8 Mechanical properties of PA-DMA-8% film,polyacrylate film and commercially available polyacrylate film

a—抗张强度；b—断裂伸长率

从图8 可以看出，PA-DMA-8%膜的抗张强度达到7.12 MPa，明显高于纯聚丙烯酸酯膜（4.36 MPa）和市售聚丙烯酸酯膜（5.51 MPa），表明DMA 的引入提高了聚丙烯酸酯膜的抗张强度。从图8 还可以看出，PA-DMA-8%膜的断裂伸长率为91.6%，低于纯聚丙烯酸酯膜（102.3%），与市售聚丙烯酸酯膜（88.2%）相当，说明DMA 的引入降低了聚丙烯酸酯膜的断裂伸长率。

2.5 皮革涂饰应用性能分析

分别采用PA-DMA-8%、聚丙烯酸酯成膜剂和市售聚丙烯酸酯成膜剂涂饰革样（PA-DMA 革样、PA 革样、市售PA 革样），对其应用性能进行评价。

2.5.1 耐干湿擦性能分析

表4 为涂饰革样的干湿擦牢度等级。

表4 涂饰革样的干湿擦牢度等级
Table 4 Grade of wet and dry rubbing fastness of finished leather

成膜剂涂饰革样 干摩擦牢度/级 湿摩擦牢度/级PA-DMA 革样 4~5 4 PA 革样 1~2 2市售PA 革样 4 3~4

从表4 可以看出，PA-DMA 革样耐干擦性能（4~5 级）比市售PA 革样（4 级）提高了1 级，比PA 革样（1~2 级）提高了3 级；PA-DMA 革样耐湿擦性能（4 级）比市售PA 革样（3~4 级）提高了1 级，比PA 革样（2 级）提高了2 级。PA-DMA 涂饰革样耐干湿擦性能均得到了明显的提高，表明DMA 对涂层的干态牢度及湿态牢度有较为明显的改善。这可能是因为，儿茶酚结构的引入赋予聚丙烯酸酯成膜剂更强的黏附性，使涂层与皮革表面黏结得更加牢固，在干态及潮湿状态下均不易脱落，提升了涂饰革样耐干湿擦性能。

2.5.2 力学性能分析

表5 为PA-DMA 革样、PA 革样、市售PA 革样的力学性能测试结果。

表5 涂饰后革样的力学性能
Table 5 Mechanical properties of finished leather

力学性能成膜剂涂饰革样抗张强度/MPa断裂伸长率/%撕裂强度/(N/mm)PA-DMA 革样29.81 47.59 29.66 PA 革样 21.28 46.83 17.53市售PA 革样 23.78 45.56 21.58

从表5 可以看出，PA-DMA 革样的抗张强度（29.81 MPa）高于 PA 革样和市售 PA 革样；PA-DMA 革样的断裂伸长率（47.59%）与PA 革样和市售PA 革样相差不大；PA-DMA 革样的撕裂强度（29.66 N/mm）高于PA 革样和市售PA 革样。DMA儿茶酚结构的引入使PA-DMA 革样的强度得到提高，赋予皮革更好的物理力学性能。这可能是因为，DMA 含有的邻苯二酚基团之间存在氢键作用及π-π相互作用，对聚丙烯酸酯成膜剂分子链间产生了一定的交联，提升成膜剂涂饰革样的物理力学性能。

2.5.3 卫生性能分析

表6 为PA-DMA 革样、PA 革样、市售PA 革样的卫生性能测试结果。

表6 涂饰后革样的卫生性能
Table 6 Hygienic properties of finished leather

卫生性能成膜剂涂饰革样 透气性/[mL/(cm2·h)] 透水气性/[mg/(10 cm2·24 h)] PA-DMA 革样 129.38 1548.522 PA 革样 325.61 2289.468市售PA 革样 746.42 2291.483

从表6 可以看出，PA-DMA 革样的透气性和透水气性较PA 革样、市售PA 革样都降低，分别为129.38 mL/(cm2·h)和1548.522 mg/(10 cm2·24 h)。这可能是因为，PA-DMA 中含有儿茶酚结构赋予涂层更强的黏附性，使涂层与皮革表面黏结得更牢固，导致皮革表面的空隙变小，从而降低了涂饰革样的透气及透水气性能。

3 结论

以MAA 改性DOPA，通过酰胺化反应合成了双键化多巴胺（DMA）。使用DMA 改性聚丙烯酸酯，制备了耐干湿擦聚丙烯酸酯成膜剂（PA-DMA）。

（1）DMA、PA-DMA 都保留了DOPA 的邻苯二酚结构。PA-DMA-8%的Mn=188023。

（2）m(DOPA)∶m(MAA)=1.1∶1.0 时，合成DMA 的产率最高，为76%；DMA 的最优含量为8%，此时，PA-DMA 的固含量为29.3%，PA-DMA 转化率为97.8%，凝胶率为1.26%。

（3）DMA 的引入提高了聚丙烯酸酯薄膜的抗张强度，降低了后者的断裂伸长率。PA-DMA-8%膜的抗张强度达到7.12 MPa，断裂伸长率为91.6%。

（4）PA-DMA 革样的耐干擦牢度达到4~5 级，耐湿擦牢度达到4 级；PA-DMA 革样的抗张强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为29.81 MPa、47.59%、29.66 N/mm；PA-DMA 革样的透气性和透水气性分别为129.38 mL/(cm2·h)和1548.522 mg/(10 cm2·24 h)。

（5）PA-DMA 中儿茶酚结构的引入赋予聚丙烯酸酯成膜剂更强的黏附性，邻苯二酚基团之间存在氢键及π-π 相互作用，使涂层与皮革表面的黏结得更加牢固，提升了涂饰革样耐干湿擦性能和力学性能。同时，聚丙烯酸酯成膜剂的强黏附性导致皮革表面的空隙变小，从而降低了涂饰革样的透气及透水气性能。

在后续工作中，可将MOFs、中空介孔SiO2 等具有大比表面积的纳米材料引入到PA-DMA 中，提高PA-DMA 涂饰皮革的卫生性能。

参考文献：

[1] TAN X L (谭雪玲), HOU D L (侯德隆), CHEN Y (陈意). A review on the research progress of two-dimensional antibacterial materials and their potential application in leather finishing[J].Leather Science and Engineering (皮革科学与工程), 2023, 33(4)：36-40.

[2] LIU C, YIN Q, LI X, et al. A waterborne polyurethane-based leather finishing agent with excellent room temperature self-healing properties and wear-resistance[J].Advanced Composites and Hybrid Materials,2021, 4：138-149.

[3] YANG L (杨林), PAN H (潘卉), GAO D F (郜定峰), et al. Preparation and characterization of nanocomposite leather finishing agent based on aramid modified polymer[J].Chinese Journal of Applied Chemistry (应用化学), 2023, 40(5)：1-5.

[4] VENKATRAMANI J, SAHU B. A mini review：Role of natural binders in leather finishing[J].Journal of the American Leather Chemists Association, 2022, 117(6)：223-231.

[5] SUN H B (孙宏斌), LAN F Y (兰方阳), TAN G C (谭光萃), et al.Synthesis and properties of the composite crosslinking acrylic resin latex film forming agent for leather coating[J].Leather Science and Engineering (皮革科学与工程), 2016, 26(3)：9-13.

[6] ZHANG L, MA J Z, LYU B, et al. A sustainable waterborne vanillin-eugenol-acrylate miniemulsion with suitable antibacterial properties as a substitute for the styrene-acrylate emulsion[J].Green Chemistry, 2021, 23(19)：7576-7588.

[7] WANG T (王彤), BAO Y (鲍艳). Advances on functional polyacrylate lates for/inorganic nanocomposite leather finishing[J].Materials Review (材料导报), 2018, 31(1)：64-71.

[8] GAO D G, FAN Y, LYU B, et al. Polyacrylate/Prussian Blue nanoparticles composite emulsion applied to photothermal selfhealing leather coatings[J].Progress in Organic Coatings, 2023, 183：107753.

[9] SUI Z H, SAN J L, WU X D, et al. Preparation and properties of nano-ZnO/organic fluorine modified polyacrylate finishing agent[J].Journal of the American Leather Chemists Association, 2020, 115(6)：207-214.

[10] WANG Y R (王亚茹), CHEN W Q (陈文钦), MA J H (马敬红),et al. Preparation and properties of aqueous ambient selfcrosslinkable polyacrylate emulsion[J].Polymer Materials Science &Engineering (高分子材料科学与工程), 2012, 28(8)：9-13.

[11] YANG Z (杨振), ZHU J H (朱建华), WANG Y D (王亚东), et al.Preparation of silicone-modified polyacrylate binder for pigment printing[J].Textile Auxiliaries (印染助剂), 2011, 28(2)：29-32.

[12] XU W (许伟). Study on preparation and application of fluorosiliconmodified acrylate soap-free emulsion[D].Xi'an：Shaanxi University of Science & Technology (陕西科技大学), 2013.

[13] ZHAO Y H, YANG W, WANG L, et al. Bio-inspired reversible underwater adhesive[J].Nature Communications, 2017, 8(1)：2218.

[14] YU B L, SHIN Y M, KIM E M, et al. Mussel adhesive protein inspired coatings on temperature-responsive hydrogels for cell sheet engineering[J].Journal of Materials Chemistry B, 2016, 4(36)：6012-6022.

[15] TAGHIZADEH A, TAGHIZADEH M, YAZDI M K, et al. Musselinspired biomaterials：From chemistry to clinic[J].Bioengineering &Translational Medicine, 2022, 7(3)：e10385.

Preparation and properties of polyacrylate-double bonded dopamine film-forming agent containing catechol structure

ZHANG Lei1,2, TANG Hualong1,2, LU Qi3, ZHANG Kai4, WEN Huitao5, AN Chongxin1,2
[1. College of Bioresources Chemical and Materials Engineering, Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an 710021, Shaanxi, China; 2. National Demonstration Center for Experimental Light Chemistry Engineering Education,Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an 710021, Shaanxi, China; 3. Zhengjiang Neochem Polymer Co., Ltd.,Jiaxing 304204, Zhejiang, China; 4. Key Laboratory of Pulp and Paper Science & Technology of Ministry of Education,Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Jinan 250353, Shandong, China; 5. Fujian Key Laboratory of Leather Green Design and Manufacture, Xingye Leather Technology Co., Ltd., Jinjiang 362271, Fujian,China]

Abstract：A polyacrylate-double bonded dopamine (DMA) film-forming agent (PA-DMA) was prepared from DMA, which was obtained from amidation reaction of dopamine hydrochloride containing catechol structure (DOPA) and methacrylic anhydride (MAA), methyl methacrylate (MMA) and butyl acrylate (BA)by radical polymerization, and applied in leather finishing process. The PA-DMA (DMA content accounts for 8% of the total mass of MMA and BA, the same below) was further characterized by FTIR, 1HNMR,UV-Vis spectroscopy and GPC. The dry and wet rubbing resistance, mechanical properties and hygienic properties of PA-DMA leather sample obtained by spraying on the leather surface were investigated. The results showed that both DMA and PA-DMA were successfully synthesized, with the number-average relative molecular mass of PA-DMA 188023. PA-DMA finished leather sample exhibited excellent performances, with dry rub fastness of 4~5 grade, wet rub fastness of 4 grade, tensile strength, elongation at break and tear strength of 29.81 MPa, 47.59%, 29.66 N/mm, respectively, and the permeability and water vapor permeability of 129.38 mL/(cm2·h) and 1548.522 mg/(10 cm2·24 h), respectively. The introduction of catechol structure made PA-DMA more adhesive. In addition, the hydrogen bond and π-π interaction between catechol groups led to the coating bond with the leather surface more firmly, and improved the dry and wet friction resistance and mechanical properties of the finished leather. At the same time, the strong adhesion of PA-DMA caused the gap of the leather surface to become smaller, thus reducing the air permeability and water vapor permeability of the finished leather.

Key words：catechol structure; polyacrylate; film-forming agents; dry and wet rubbing fastness; leather chemicals

中图分类号：TS529.5

文献标识码：A

文章编号：1003-5214 (2026) 02-0439-07

收稿日期：2024-12-19; 定用日期：2025-01-23; DOI：10.13550/j.jxhg.20240949

基金项目：国家自然科学基金项目（22108166）；制浆造纸科学与技术教育部重点实验室开放基金项目（KF202122）；西安市科技计划项目科技成果转化专项计划（2024JH-GXFW-0203）；泉州市科技计划项目（2024QZC003QR）

作者简介：张 雷（1989—），男，副教授，E-mail：zhangleisust417@163.com。