大豆分離蛋白塑料的制備與性能研究.pdf

1、大豆分離蛋白(SPI)塑料是典型的可完全生物降解塑料,由于其來(lái)源廣,產(chǎn)量豐富,引起廣泛關(guān)注。但是,未經(jīng)改性的SPI塑料的較脆、耐水性差,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,從而限制了它的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。本工作以物理改性為主要手段制備SPI塑料,旨在提高SPI塑料的加工性、耐水性和力學(xué)性能。本工作的主要成果為:1、經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的物理改性,有效改善SPI塑料的加工性、耐水性和脆性；2、提出了甘油增塑SPI塑料含有富甘油和富蛋白兩個(gè)微區(qū),分析了SPI結(jié)構(gòu)與性能的變化關(guān)系。具體

2、工作如下:
　　 1、研究了增塑劑對(duì)SPI塑料結(jié)構(gòu)和性能的影響。甘油增塑的SPI塑料的性能較好,隨著甘油含量的增加,SPI塑料的拉伸強(qiáng)度降低,斷裂伸長(zhǎng)率增加,吸水率也增加。隨著水含量的增加,SPI塑料的拉伸強(qiáng)度會(huì)降低,斷裂伸長(zhǎng)率先增后降,但對(duì)其吸水率影響不大。XRD和DMTA顯示,甘油增塑的SPI塑料會(huì)產(chǎn)生富甘油微區(qū)和富蛋白微區(qū)。隨著甘油含量的增加,富甘油微區(qū)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度明顯向低溫方向偏移。扭矩實(shí)驗(yàn)顯示,甘油和水都可以明顯降

3、低SPI加工時(shí)的扭矩,改善其流動(dòng)性。
　　 2、還原劑Na2會(huì)降低SPI塑料的拉伸和沖擊強(qiáng)度,并且會(huì)增加其吸水率。不過(guò)制品表觀(guān)顏色會(huì)由茶色透明變得越來(lái)越淡。XRD和OMTA顯示,加入Na2SO3后,其結(jié)晶性能略有增強(qiáng),富甘油微區(qū)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高,而富蛋白微區(qū)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度影響不大。適當(dāng)?shù)膲A處理會(huì)提高SPI塑料的拉伸和沖擊強(qiáng)度。不過(guò),隨NaOH含量的增加,其吸水率會(huì)增加。制品表觀(guān)顏色會(huì)顯得越來(lái)越黑。XRD顯示,堿處理的SPI

4、塑料在2θ為21.4°處的峰幾乎消失。DMTA顯示,隨著堿性的增強(qiáng),SPI塑料富甘油微區(qū)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度逐漸向高溫方向偏移。TG表明,堿處理主要影響大豆分離蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)(多肽主鏈按特定的幾何排布,形成近似球形的緊密結(jié)構(gòu))。
　　 3、成功制備SPI／PVA塑料。PVA的加入明顯提高了SPI／PVA塑料的拉伸強(qiáng)度,但會(huì)影響SPI／PVA塑料的韌性。PVA的加入還能明顯提高SPI／PVA塑料的耐水性。XRD和DMTA顯示,PVA的