累托石／大豆蛋白纳米复合材料的性能研究-论文.pdf

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1、第4O卷第9期化工新型材料Vo1．40No．92012年9月NEWCHEMICALMATERIALS·47·累托石／大豆蛋白纳米复合材料的性能研究马志敏张弛。(1_安阳师范学院，安阳455000：2．商丘师范学院，商丘476000)摘要利用累托石制备累托石／大豆蛋白纳米复合材料，并对材料的结构和性能进行测试和表征，结果表明，累托石／大豆蛋白复合材料在保持韧性的同时，其力学性能得到了明显的提高；一定量的累托石与大豆蛋白通过溶液插层复合形成了剥离／插层结构。关键词累托石，大豆蛋白，纳米复合材料Propertiesofr

2、ectorite／soy-proteinnanocompositesMaZhiminZhangChi。(1．AnyangNormalUniversity，Anyang455000；2．ShangqiuNormalUniversity，Shangqiu476000)AbstractRectorite／soy-proteinnanocompositeswasprepraredfromrectorite，XRD，FTIR，DSC，SEM，TEMandmechanicaltestingwereusedtotestandch

3、aracterizethestructureandpropertiedofthenanoeomposite．Theresultsin～dicated，Whilemaintainingthetoughnessofcomposite，itsmechanicalpropertieshasbeensignificantlyimproved；Viathesolutionintercalationmethod，Intercalated／exfoliatedstructruresisobtainedinacertainamoun

4、tofnanocomposites．Keywordsrectorite，soy-protein，nanocomposites基于石油等不可再生资源日益消耗，环境污染问题带来的衍射(XRD)谱图在I)8Advance型衍射仪(Bruker，USA)上得威胁也日趋严重，使得天然高分子的生物可降解材料的研究、到。射线源为CuK~I(一0．154nm)，扫描角度范围为20—1开发和产业化已日益引人注目。纳米复合材料_1与常规的无机～10。，步长为0．02。；100一XT型透射电子显微镜(TEM，日本)填料／聚合物复合体系不

5、同，不是有机相与无机相的简单混合，在100kV下用于观测并拍照。试样冷冻超薄切片后观测；扫而是两相在纳米尺寸范围内复合而成。由于纳米分散相具有描电子显微镜(SEM，S-570，Hitachi，日本)用于观测试片的表大的比表面积，量子尺寸效应等性质，使得界面间具有很强的面和截面形貌。试片在SEM观测前先在室温下真空干燥相互作用，产生理想的粘接性能。累托石朝作为纳米材料进48h，冷冻断裂后真空干燥并喷金、观察拍照。行复合的最大特点是能在增强的同时保持聚合物的韧性l4]。1．2实验过程另外，累托石中含有不膨胀的云母层，其

6、热稳定性和耐高温性将累托石在室温下分散于蒸馏水中30min，同时将大豆蛋能优于蒙脱石。目前研制出的累托石纳米复合材料，其综合性白分散在160mL蒸馏水中，室温下搅拌直至形成均匀淡黄色能优于同类的聚合物／蒙脱石纳米复合材料l5]。累托石作为乳液。然后将分散好的累托石加入大豆蛋白溶液中在6O℃条一种新型的硅酸盐纳米材料已经引起人们的浓厚兴趣_7]。本件下搅拌2h以上，使之共混均匀。将在水中充分共}昆的纳米研究旨在通过将累托石引入大豆蛋白基质中得到纳米复合材复合材料冷冻后进行冷冻干燥1～2天，得到的一系列粉末累料，代替通

7、用的合成高分子材料，并研究其结构和性能。托石／大豆蛋白复合体系。然后加入3O的甘油作为增塑剂，l实验部分研磨均匀，于120~C、20MPa进行热压得到一系列不同含量的纳米复合片材。在进行表征之前，所有样品均保持在干燥器l-1试剂与仪器中待用。大豆分离蛋白(SPI)(重均分子量(Mw)为2．05×10，杜邦云梦蛋白技术有限公司)、累托石(REC)(尺寸分为％10nm、2结果与讨论10~15nm、20~40nm、40～60nm和>60rim，湖北名流累托石科技股份有限公司)，使用前未经任何处理。2．1累托石／大豆蛋白纳

8、米复合材料的力学性能力学性能由CMT6503型微机电子万能材料试验机(深圳由图1可看出，在加入累托石进行复合后，随着累托石含新三思材料试验设备有限公司，中国)依据国家标准GB4456—量的增加，大豆蛋白纳米复合材料的拉伸强度首先逐渐增大，84测定；红外光谱(IR)谱图采用KBr压片法在1600型傅立在累托石的含量达到12时达到最大值，而后逐渐减小，但是叶变换