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铬盐能够赋予皮革较好的耐湿热稳定性能及优异的综合使用性能而在制革业得到广泛的应用。但由于在鞣制过程中铬盐吸收固定率较低，给环境带来了严重的污染。通过添加高吸收铬鞣助剂可以在不增加鞣制工序及设备投资，并保证皮革质量的基础上，增加对铬离子的吸收，从而有效的降低铬污染。丙烯酸树脂作为高吸收铬鞣助剂之一受到广泛关注，但由于其本身的耐酸、耐铬性能差使其在应用中受到限制。
本论文基于丙烯酸树脂铬鞣助剂与皮胶原相互作用机理及其鞣制减排机制开展研究工作，在已有的丙烯酸树脂铬鞣助剂研究基础上，在丙烯酸树脂中同时引入醛基和聚氧乙烯醚链段，在使皮革的耐湿热稳定性提高的同时还可解决丙烯酸树脂在皮革内均匀渗透问题，进而实现对铬离子的减排。而非离子性聚氨酯链段的引入，使合成的高分子鞣剂除具高效减排效应外还具有较好的复鞣填充效果，有望由此获得综合鞣制性能更佳的丙烯酸树脂助鞣剂。具体的研究内容及结果如下：
1.以甲苯二异氰酸酯(TDI)，不同数均分子量的聚乙二醇单甲醚(MPEG)，丙烯酸羟乙酯(HEA)为主要原料，以丙酮为溶剂，通过逐步聚合反应，合成了系列可聚合非离子型聚氨酯大单体。采用FT-IR，DSC对其结构进行了表征。研究了所得聚氨酯大单体的浊点与其结构的关系。结果表明，聚氨酯大单体的浊点随着聚乙二醇单甲醚分子量的增加而升高。
2.在水溶液条件下，采用氧化还原体系引发丙烯酸，可聚合非离子型聚氨酯大单体、丁烯醛进行自由基共聚，合成了三元共聚物P(AA-PU-CA)，并对其结构进行表征，研究了共聚物结构与其耐酸性能的关系。结果表明，P(AA-PU-CA)共聚物在水溶液中可以形成氢键复合物而存在pH临界转变点。且pH转变点随着丁烯醛和/或聚氨酯大单体组分增加会随之升高。共聚物浓度增加，转变点相应升高，在转变点前后，氢键复合物受温度影响不大；在转变点附近时，随着温度的升高氢键复合物含量增加。
3.将P(AA-PU-CA)三元共聚物用于皮革鞣制，考察了P(AA-PU-CA)的结构组成以及加入量对皮革热收缩温度的影响，探讨了P(AA-PU-CA)三元共聚物的自鞣机理。结果表明，P(AA-PU-CA)共聚物是通过分子中的醛基与皮胶原中氨基反应形成化学交联，羧基与皮胶原中的氨基之间的库仑力作用以及羧基、氨基、酰胺键等形成的氢键作用实现自鞣性的。鞣制提碱pH值过低或过高都不利于皮革综合性能的提高，当提碱pH范围在4.8～5.2之间，加入量为裸皮质量的5％时，(P(AA-PU-CA))共聚物可将裸皮的热收缩温度提高11℃。皮革热收缩温度随着共聚物加入量的增加而随之增加，但当用量大于5％时，这种增加趋势变缓。
4.考察了P(AA-PU-CA)三元共聚物与铬盐结合鞣制时，鞣制工艺及共聚物结构对所得皮革的热收缩温度及铬鞣废液中铬离子浓度的影响。研究表明，P(AA-PU-CA)共聚物与铬离子可进行单分子配位及多分子间配位，共聚物随着丙烯酸组分减少，其与铬离子的多分子配位趋势增强，更容易从溶液中析出，耐铬性能相对较弱。聚氨酯组分含量较多时，会对羧基形成“过度保护”，反而不利于铬离子的吸收。P(AA-PU-CA)共聚物与铬盐同时鞣制时，提碱pH值太低容易在皮表面形成一层溶胀“交联膜”，阻碍共聚物及铬离子的进一步渗透；而提碱pH值太高时，会促进三价铬离子、共聚物分子中的醛基与皮胶原中的胺基、羧酸根快速反应，而不利于两者在皮革内的渗透。提碱pH值为3.9～4.1范围内鞣制皮革可最大程度保证所得皮革性能并尽可能的降低废液中铬离子浓度，其综合效果最好。共聚物Ⅳ与铬盐进行结合鞣制，提碱pH值为3.9～4.1范围时，铬鞣废液中Cr2O3的浓度可达0.12g/L，与单纯的铬盐废液相比，浓度可降低68.4％。对比片皮鞣制结果(可降低铬盐排放70.8％)可知，共聚物在厚的裸皮内亦可以实现很好地渗透。
5.将P(AA-PU-CA)共聚物用于复鞣，考察了共聚物对于皮革增厚、染色、粒面状况、减少部位差方面的影响。结果表明，P(AA-PU-CA)共聚物对蓝湿皮具有选择填充性，能有效降低部位差。随着共聚物中丙烯酸组分含量的减少，醛基组分含量的增加，皮革逐渐由柔软变得紧实。经共聚物复鞣后的皮革有较好耐碱性能，且随着共聚物中丁烯醛组分含量的增加，耐碱性能增强。