胶原/皮革的热稳定性与其水分含量密切相关，然而水分对皮革热稳定性的影响机制尚未阐释清楚。将不同结构（即具有不同亲疏水性）的皮革化学品引入皮革中，会引起皮革热稳定性的不同改变。因此，深入研究皮革化学品的亲疏水性与皮革热稳定性的关系，并深入探讨其作用机制，对于无铬生态皮革制造和新型皮革化学品设计开发具有重要意义。

基于上述背景，四川大学 石碧 院士和王亚楠 教授团队以制革常用的酚类合成鞣剂（PFS）为例，通过调节磺化度控制PFS的亲疏水性，系统考察了PFS自身亲水性对皮革亲水性的影响。PFS的磺化度与其复鞣革的亲水性正相关（图1）。随着PFS结构中亲水基团的增加，PFS自身吸水性增加，使得复鞣革吸水能力及坯革水分含量提高。拟二级动力学方程拟合结果表明，PFS主要影响皮革中吸附水的含量。

为阐释不同亲水性的PFS与胶原的作用机制，采用分子动力学模拟研究了PFS处理后胶原周围的水密度，特别是结合水含量的变化。磺化度越低、亲水性越弱的PFS处理的胶原，其周围水密度越低，距离胶原周围3.5 Å范围内的水分子（判定为双方以氢键结合）数量越少（图2），PFS主要以氢键的方式结合在胶原周围表面，故其亲水性差异将直接影响皮革中的水分分布，以及最终的吸附水含量。

与此同时，坯革的耐干热能力，耐热分解能力则随着PFS磺化度的增加而呈降低趋势（图3a-3b）。磺化度低的PFS处理的坯革具有较好的耐热能力，干热后能保持较高的收缩温度以及孔隙率（图3c-3d）。这些结果表明，通过调节PFS的磺化度可调控皮革中的亲水能力，进而调控皮革的耐热稳定性。

该研究有望为无铬皮革制造体系中复鞣剂的合理选用，以及新型复鞣剂的设计开发提供理论参考。

博士研究生 孙青永为该论文的第一作者，王亚楠 教授为通讯作者。该项工作得到国家自然科学基金（21978176）的资助。