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蛋白质凝胶的结构表征和应用研究进展

蛋白质凝胶作为一种原料来源丰富并可生物降解的高分子材料受到人们的关注.在蛋白质凝胶形成机理的基础上,介绍了力学性能表征、热分析、电泳、波谱和显微镜等方法在蛋白质凝胶结构研究方面的应用,并综述了国内外蛋白质凝胶在吸水凝胶、智能凝胶及组织工程方面的应用,指出了蛋白质凝胶研究中存在的问题及发展方向.

关键词: 蛋白质凝胶 , 机理 , 表征方法 , 应用

研究了共聚型马酸酐系减水剂的制备与性能.以马来酸酐和聚乙二醇(PEG)为原料,经酯化制得酯化物单体;并测定其酯化率,用 IR 表征了酯化物的结构.以马来酸聚乙二醇单酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基丙烯酸为原料通过共聚反应制得减水剂,讨论了共聚反应中影响减水剂净浆流动度的因素,并用GPC表征了共聚物减水剂的分子量及分布.将减水剂添加到水泥浆中制得水泥石样品,通过SEM分析了水泥的早期微观结构.结果表明,当 n(酯化物):n(MAA);n(AMPS)=1:3:1.5时所得减水剂净浆流动度为265mm,GPC分析表明减水剂平均分子量Mn=12562,分散系数Mw/Mn=2.1361,SEM分析表明减水剂使水泥石大孔减少,生成了更多较小的孔,结晶生长更密实.

关键词: 酯化反应 , 聚羧酸系减水剂 , GPC , SEM

EDTAD-PEG-diai-明胶复合改性凝胶的制备与性能研究

柯晴瑾 , 王飞镝 , 奚红霞 , 严霞波 , 王凌伟 , 赵科明

材料导报

采用乙二胺四乙酸二酐(EDTAD)和醛基封端聚乙二醇(PEG-dial)对明胶蛋白进行酰化及还原胺化改性,然后与戊二醛(GTA)交联制备了复合改性明胶蛋白凝胶.研究了EDTAD、PEG-dial、交联剂等的用量对凝胶性能的影响,结果表明,随EDTAD用量的增多及GTA用量的减少凝胶的平衡溶胀率增大,PEG-dial的引入提高了破裂强度,所得凝胶的溶胀率为160g/g,破裂强度为16g.采用IR和SEM对其进行结构表征,结果表明,改性后明胶蛋白上引入了羧基和长碳链,复合改性后凝胶的微观结构更有序.

关键词: 明胶凝胶 , 酰化 , 还原胺化 , 溶胀率 , 破裂强度

PVA影响海藻酸钠复合水凝胶力学韧性和溶胀性能的研究

林海琳 , 崔英德 , 宋光泉 , 王飞镝 , 凌育赵

材料导报

以醚化海藻酸钠(ESA)、丙烯酸(AA)、聚乙烯醇(PVA)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂,水溶液法制备了醚化海藻酸钠-丙烯酸钠-聚乙烯醇复合高吸水性树脂(ESA/NaAA/PVA);采用红外光谱对产物进行了表征,观察了产物的微观相态结构,并测定了树脂的力学性能和溶胀性能.结果表明,体系组分的相容性和相区尺寸的大小与相区的组成有关,当ESA、AA的组成一定时,以w(ESA/NaAA):w(PVA)=88:12比例合成的树脂界面呈分布均匀状态;ESA/NaAA/PVA凝胶的韧性随PVA含量的增加而增大,PVA含量分别占总单体质量的3%、7%、10%、12%时,凝胶分别形变9%、14%、15%、15%时样品被破坏;当w(PVA)＜3.1%时,ESA/AA/PVA树脂在纯水和w(NaCl)=0.9%生理盐水中有较理想的溶胀能力.

关键词: 聚乙烯醇 , 吸水树脂 , 相容性 , 力学韧性 , 吸液性能

我国完全生物降解塑料的研究现状及前景

李品高 , 王飞镝 , 崔英德 , 余林 , 周智鹏 , 吴国杰

材料导报

介绍了可完全生物降解塑料的种类,尤其是其中主要品种的生物合成、化学合成和天然产物降解塑料的研究历史、制备工艺与应用,阐述了我国可完全生物降解塑料领域的研究现状及新成果,探讨了在研究应用中存在的一些问题,指出随着国家有关政策法规的完善,在进一步技术改造提高的基础上,完全生物降解塑料产品具有良好的发展前景.

关键词: 完全生物降解塑料 , 研究现状 , 前景

DSC研究大豆蛋白凝胶中水的状态

王飞镝 , 周智鹏 , 崔英德 , 余林 , 李品高 , 郭宝春

功能材料

以大豆分离蛋白(SPI)为原料制备了大豆蛋白凝胶,研究了SPI浓度对大豆蛋白凝胶溶胀率的影响;以差示扫描量热仪(DSC)研究凝胶中水的状态及氯化钾、氯化钙对大豆蛋白凝胶中"三态水"的影响.当SPI浓度为13%,大豆蛋白凝胶溶胀率为30%,氯化钾对凝胶平衡水含量(EWC)影响不显著,对凝胶中非冻结水和中间水的含量有影响;氯化钙对大豆蛋白凝胶中水的状态影响大于氯化钾,氯化钙使凝胶中EWC增大,非冻结水含量增大,可冻结水含量减小.

关键词: 大豆蛋白凝胶 , 水的状态 , DSC

EDTAD酰化改性对明胶蛋白凝胶性能的影响

严霞波 , 王飞镝 , 奚红霞 , 柯晴瑾 , 王凌伟

材料导报

用乙二胺四乙酸二酐(EDTAD)对明胶进行酰化改性,研制出一种溶胀率高的改性明胶蛋白水凝胶.确定了酰化反应预处理条件,并用正交实验对酰化反应条件进行了优化.在最优工艺条件下,所制备凝胶的平衡溶胀率可达188.0g·g-1.经扫描电镜观察断面结构发现,用EDTAD改性后明胶凝胶的内部结构更加规整有序.

关键词: 明胶蛋白凝胶 , 酰化改性 , 质构 , 溶胀率

凝胶态改性大豆蛋白分子与水的作用

王飞镝 , 严霞波 , 奚红霞 , 柯晴谨 , 王凌伟 , 崔英德

高分子材料科学与工程

通过乙二胺四乙酸二酐(EDTAD)酰化和戊二醛交联制备了EDTAD改性大豆蛋白凝胶,研究了酰化大豆蛋白的基团变化和凝胶的拉伸性能,结果显示酰化后大豆蛋白分子中羧基含量增加;经EDTAD酰化改性的大豆蛋白凝胶显示塑性形变.凝胶韧性增强.通过热重法(TG)和差示扫描量热法(DSC)研究了凝胶中水的状态,结果表明,随着EDTAD酰化程度的增加,凝胶中平衡水含量变化不显著,但非冻结水含量显著增加,而可冻结水含量下降.适量的EDTAD改性在凝胶态蛋白质分子上增加亲水性羧基,也使蛋白质链间的斥力增大,凝胶网络相对疏松,增加对非冻结水的束缚.

关键词: 凝胶 , 大豆蛋白 , 乙二胺四乙酸二酐 , 拉伸性能 , 水的状态