天然膠黏劑骨膠的改性及其性能研究.pdf

1、骨膠來(lái)源于膠原蛋白，是一種可降解的天然高分子，是環(huán)境友好型膠粘材料，溶于水后具有非常高的粘接強(qiáng)度。環(huán)境或溶劑的改變?nèi)菀讓?dǎo)致骨膠分子構(gòu)象，甚至結(jié)構(gòu)的改變。此外，骨膠分子上有多種活性基團(tuán)，其中側(cè)鏈上的賴(lài)氨酸ε-氨基活性較高，能與多種物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)。本文針對(duì)骨膠的表觀黏度受環(huán)境影響較大、力學(xué)性能與疏水性能較差、貯存期短等缺點(diǎn)，研究了骨膠的水解性能，小分子物質(zhì)對(duì)骨膠的修飾、改性作用，以及骨膠與蒙脫土的吸附、插層復(fù)合作用，主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下。<

2、br>　　 本文從研究骨膠的流變性及水解規(guī)律入手。采用旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)、動(dòng)態(tài)流變儀、紫外可見(jiàn)光譜、Zeta電位分析儀、十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)與凝膠滲透色譜(GPC)對(duì)骨膠的水解作用進(jìn)行了測(cè)試與表征。研究了剪切速率、溫度、作用時(shí)間及pH值等因素對(duì)骨膠性能的影響，并以此為基礎(chǔ)討論了各因素對(duì)骨膠水解作用的影響。結(jié)果表明：隨濃度、溫度和時(shí)間增加，水解度增幅小于1％，但在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿環(huán)境中其水解度大于6％；骨膠等電點(diǎn)(I

3、EP)在酸性環(huán)境下骨膠為8.17，堿性環(huán)境下為4.78；透光率在骨膠IEP處最差，升高或降低pH值都有利于透光率的升高；水解后骨膠的分子量從20～25萬(wàn)降至4.5萬(wàn)左右，分布略窄。
　　 研究了乙醇、脲、乙酸酐及戊二醛對(duì)骨膠的改性作用。采用傅立葉紅外光譜(FTIR)、紫外可見(jiàn)光譜、熒光光譜、熱失重分析(TGA)、掃描電鏡(SEM)及拉伸剪切強(qiáng)度試驗(yàn)等方法對(duì)改性骨膠的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了表征。進(jìn)一步研究了小分子濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間

4、以及pH值等因素對(duì)骨膠改性的影響。結(jié)果表明：乙醇的變性作用使骨膠開(kāi)膠時(shí)間延長(zhǎng)了7倍；脲變性作用使骨膠的疏水值在脲濃度為2mol/L時(shí)達(dá)最大，熱穩(wěn)定性下降；酰化作用能夠增強(qiáng)骨膠的韌性，改善骨膠的疏水性；戊二醛改性后骨膠的拉伸剪切強(qiáng)度是改性前的3倍，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）提高了6℃。
　　 在上述工作的基礎(chǔ)上，又研究了骨膠與蒙脫土的吸附及插層作用。采用紫外可見(jiàn)光譜、粒度分析儀、多媒體顯微鏡、X-射線(xiàn)衍射(XRD)、TGA、SEM等測(cè)