小麥谷朊粉-淀粉復(fù)合材料的研究.pdf

1、近幾年來(lái)，基于小麥蛋白質(zhì)的生物可降解材料的研究和開(kāi)發(fā)已引起國(guó)內(nèi)外的廣泛重視。我國(guó)是小麥生產(chǎn)大國(guó)，谷朊粉、淀粉等小麥工業(yè)加工產(chǎn)品的原料價(jià)格可與化工原料相競(jìng)爭(zhēng)。以可再生資源小麥工業(yè)加工產(chǎn)品谷朊粉、淀粉為原料，制備可降解生物復(fù)合材料，作為一些傳統(tǒng)材料的替代品，具有重要的環(huán)境、資源、社會(huì)意義。 本文采用模壓法制備了小麥谷朊粉/淀粉復(fù)合材料，考察了淀粉含量、模壓溫度、甘油含量、濕度環(huán)境以及淀粉氧化改性對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能、吸濕性、流變性能的

2、影響。研究結(jié)果表明，谷朊粉/淀粉復(fù)合體系最佳含水量隨淀粉含量增大而降低，導(dǎo)致模量顯著上升，非線性流變行為增強(qiáng)。隨著淀粉含量增加，復(fù)合體系形成附加的物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，致使蛋白質(zhì)鏈段松弛受到抑制。當(dāng)模壓溫度低于110℃時(shí)，在升溫過(guò)程中，復(fù)合體系中淀粉發(fā)生凝膠化，促進(jìn)了蛋白質(zhì)的進(jìn)一步交聯(lián)。 模壓溫度與材料組成顯著影響甘油增塑谷朊粉/淀粉復(fù)合材料的力學(xué)性能。升高模壓溫度可顯著提高模量與強(qiáng)度，同時(shí)使斷裂伸長(zhǎng)率降低。在增塑劑甘油含量不變的情

3、況下，較高含量的淀粉可提高復(fù)合材料的楊氏模量，但使拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長(zhǎng)率降低。甘油在復(fù)合材料中起增塑作用，降低分子間作用力，拉伸強(qiáng)度和楊氏模量均隨甘油含量的增加而降低；同時(shí)，蛋白質(zhì)鏈段能動(dòng)性提高，復(fù)合材料斷裂伸長(zhǎng)率隨甘油含量的增加而增大。 對(duì)淀粉進(jìn)行氧化改性后，雙醛淀粉顆粒表面醛基可進(jìn)一步交聯(lián)蛋白質(zhì)。與未改性淀粉相比，以雙醛淀粉為填料可顯著提高復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度。當(dāng)谷朊粉/雙醛淀粉比值為19/1 (w/w)時(shí)，復(fù)合材料的綜合力學(xué)性