大豆蛋白/聚乙烯醇共混材料的制备及性能的研究

来源 :天津科技大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:liudongjiw
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大豆分离蛋白(SPI)是一种具有潜在应用前景的天然生物可降解高分子材料。为改善SPI材料的脆性和水分敏感性能,本论文采用共混方法对SPI进行了改性,并探讨了不同增塑剂及交联剂对改性材料的影响,并对所得共混材料的性能进行了研究,以期望其在塑料、可食用包装材料及医用药物缓释薄膜材料等方面得到应用。首先在甘油的增塑下,将聚乙烯醇(PVA)与SPI采用溶液法共混,经模压成型制备SPI/PVA共混材料,差示扫描量热(DSC)、热失重(TGA)及扫描电镜等分析方法表明,SPI/PVA是具有较好相容性能的共混聚合物。与PVA共混使得SPI/PVA材料的脆性大幅度降低,热稳定性能提高。研究发现PVA的含量对共混材料的性能产生重要的影响,随着PVA含量的增加,SPI/PVA共混物在130℃附近出现第二个Tg,且逐渐向高温方向移动;当PVA含量为30份时,其拉伸强度比纯SPI材料提高了237%;PVA的加入对SPI/PVA共混材料的吸水性也有明显改善。以同样的方法探讨了不同复合增塑剂对SPI/PVA材料的影响,即甘油和甲酰胺、甘油和三乙醇胺、山梨醇和甲酰胺这三种复合增塑剂及其不同的比例对共混材料的性能进行了分析。通过对力学性能的比较发现,甘油和三乙醇胺的复合增塑能大大提高材料的拉伸强度,当甘油/三乙醇胺的质量比接近4:6时,共混材料的拉伸强度最大,可达到12.06MPa。通过流动性的比较发现,山梨醇和甲酰胺的复合增塑对材料的增塑效果最佳,在质量比为2:8时,流动性最大。当复合增塑剂的质量比小于4:6时,甘油和甲酰胺复合增塑的材料吸水率较小。综合分析得出,当质量比在4:6到6:4这个范围时,甘油和三乙醇胺复合增塑的综合效果最佳。使用环氧氯丙烷、六偏磷酸钠和硼砂分别交联SPI/PVA材料,交联后SPI与PVA形成多维空间网状结构。当环氧氯丙烷含量在30份~35份时,材料的性能最佳;而六偏磷酸钠含量大于3份时,交联程度变化不大,可能此时基团反应完全;硼砂交联SPI与PVA比较敏感,当含量为0.4份时交联程度达到最大。交联后SPI/PVA共混材料的热稳定性能和耐水性得到增强。
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