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丝胶／碳酸钙纳米复合材料及其制备方法

高分子材料科学与工程

本发明公开了一种丝胶做酸钙纳米复合材料及其制备方法，该材料中含有机成分和矿物质，所述有机成分为脱胶后的丝胶蛋白，所述矿物质为碳酸钙晶体。本发明模拟天然贝壳中的生物矿化作用，利用生物大分子自组装调制碳酸钙晶体生长，可方便地控制纳米碳酸钙的制备条件，同时由于生物矿化组装的高度严密性，有机基质会在合适的条件下最大程度地调控碳酸钙晶体的成分和形貌，

关键词: 纳米复合材料 , 碳酸钙晶体 , 丝胶蛋白 , 制备方法 , 生物矿化作用 , 大分子自组装 , 有机成分 , 纳米碳酸钙

同轴静电纺再生丝素/丝胶蛋白纤维的制备及其形态结构表征

杭怡春 , 张耀鹏 , 金媛 , 邵惠丽 , 胡学超

功能材料

模仿蚕丝的组成和结构,利用同轴静电纺丝法制备了以再生丝素蛋白（RSF）为＂芯＂、丝胶蛋白（SS）为＂皮＂的双组分静电纺纤维。通过扫描电镜和透射电镜研究了内层纺丝液流速（Qc）、电压（U）、接收距离（D）以及场强（E）等参数对同轴静电纺RSF/SS纤维形态结构的影响。研究结果表明纤维的平均直径在1400～2100nm左右,皮-芯层结构清晰;Qc对纤维皮-芯层结构的影响较大,过大的内层纺丝液流速会因外层丝胶对内层丝素的包裹不均匀而导致偏芯现象;随E的增加（U增加或D减小）,纤维的直径及其分布显著减小,皮-芯层结构清晰;相同E下,高电压、长距离利于纤维的细化,使直径变细且分布均匀,皮-芯层结构明显。

关键词: 同轴静电纺丝 , 丝素蛋白 , 丝胶蛋白 , 皮-芯层结构

丝胶组分和高湿后处理对静电纺丝素纤维结构与性能的影响

杭怡春 , 张耀鹏 , 金媛 , 邵惠丽 , 胡学超

高分子材料科学与工程

利用静电纺丝法制备了再生丝素和再生丝素/丝胶蛋白纤维,并对所得纤维进行了高湿后处理。采用扫描电镜分析了丝胶蛋白和高湿后处理对静电纺再生丝素蛋白纤维形貌的影响,采用拉曼光谱、X射线衍射和热失重分析研究了所得纤维微细结构及热性能。研究结果表明,添加丝胶蛋白有利于降低静电纺再生丝素蛋白纤维的直径及其分布,而高湿后处理对纤维的形貌没有明显影响;添加丝胶蛋白和/或高湿后处理有利于促进丝素发生向β-折叠构象的转变,并使纤维的结晶结构得到改善,从而进一步提高纤维的热稳定性。

关键词: 静电纺丝 , 丝素蛋白 , 丝胶蛋白 , 高湿后处理

再生丝素/丝胶共混蛋白水溶液的静电纺丝

杭怡春 , 张耀鹏 , 邵惠丽 , 胡学超

功能材料

采用静电纺丝方法制备了再生丝素/丝胶共混纤维,分析了共混配比对再生丝素/丝胶水溶液流变性能和静电纺可纺性的影响,通过扫描电镜、拉曼光谱和DSC等手段研究了所得纤维的形态和微细结构及其力学性能.研究结果表明:随着溶液中丝胶含量的增加,体系的表观粘度增大,静电纺纤维的直径减小且直径分布变窄;并且丝胶的存在有利于丝素蛋白从无规卷曲或α-螺旋结构向β-折叠结构转变,由此可提高静电纺纤维的力学性能.

关键词: 再生丝素蛋白 , 丝胶蛋白 , 静电纺丝 , 结构

温敏性丝胶蛋白/聚(N-异丙基丙烯酰胺)互穿网络水凝胶的结构与形态

吴雯 , 王东升

高分子材料科学与工程

采用同步-互穿网络方法制备丝胶蛋白(SS)/聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)互穿网络(IPN)水凝胶.用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)对其组成结构进行表征,表明形成了互穿网络结构水凝胶.通过透射电镜(TEM)和差示量热扫描(DSC)研究两相微结构,结果显示,尽管两相间存在微观相分离,但两者之间仍然具有一定的相容性.扫描电镜(SEM)观察到该水凝胶具有相互贯通的多孔结构.热失重(TG)研究发现,IPN提高了SS的热稳定性.

关键词: 丝胶蛋白 , 聚(N-异丙基丙烯酰胺) , 水凝胶 , 互穿网络

丝胶蛋白/丙烯酸/丙烯酰胺复合吸水材料的制备与吸水性能

邓连霞 , 朱良均 , 闵思佳 , 杨明英 , 张海萍 , 林蓉 , 王雪云 , 王克波

高分子材料科学与工程

以丝胶蛋白（SS）、丙烯酸（AA）和丙烯酰胺（AM）为主要原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,过硫酸铵（APS）为引发剂,采用水溶液聚合法制备了丝胶蛋白/丙烯酸/丙烯酰胺复合吸水材料,并考察了其在不同条件下的吸水性能。结果表明,SS/AA/AM复合吸水材料在去离子水、自来水、0.9%NaCl溶液中的吸水倍率分别为261 g/g~313 g/g、172 g/g~198 g/g、32 g/g~39 g/g,复合吸水材料的热熔融温度和氧化分解温度发生了变化,热熔融温度从223℃变化到了226℃,说明丝胶蛋白与丙烯酸/丙烯酰胺发生了良好的聚合。

关键词: 丝胶蛋白 , 丙烯酸/丙烯酰胺 , 吸水材料 , 吸水性能 , 热特性

再生丝素/丝胶蛋白水溶液的同轴干法纺丝

杭怡春 , 张耀鹏 , 李寅莹 , 金媛 , 邵惠丽 , 胡学超

功能材料

模仿蚕丝的成分、结构和成丝方法,通过同轴干法纺丝初步制备了以添加有金属钙离子（Ca2＋）并调节了pH值的再生丝素蛋白（RSF）为芯层、丝胶蛋白（SS）为皮层的RSF/SS纤维。采用荧光显微镜、扫描电镜、拉曼光谱和材料试验机研究了所得纤维的微观形貌、二级结构和力学性能,并与纯RSF纤维和蚕丝进行了对比。研究结果表明同轴干法纺RSF/SS纤维具有清晰的皮-芯层结构,直径较粗且表面略有皱痕;与纯RSF纤维相比,该初生纤维具有更多的β-折叠构象,力学性能也相对较好,但与天然蚕丝相比尚有较大差距。

关键词: 丝素蛋白 , 丝胶蛋白 , 同轴干法纺丝 , 皮-芯层结构

丝胶含量对温敏凝胶形态和热性能的影响

张青松 , 李学伟 , 董盼盼 , 陈莉 , 赵义平

复合材料学报

采用半互穿网络技术制备得到不同丝胶（ss）含量的丝胶基聚（N-异丙基丙烯酰胺）水凝胶。采用XRD、SEM、DSC和TGA-DTG分别考察了水凝胶的结构、相容性和热稳定性，以及凝胶的内部孔洞形态和体积相转变行为。结果表明：丝胶多肽链和凝胶分子链存在微弱的氢键作用力；随着丝胶质量分数由0增加至20％，凝胶的内部孔径增加1-2倍，且均呈结构完好的蜂窝状结构；丝胶分子链均匀地分散在凝胶基体中，无相分离发生；丝胶分子链引入使聚（N-异丙基丙烯酰胺）水凝胶的体积相转变温度增加0．2-0．3℃；最大热分解温度和DTG分解峰温度呈缓慢增加趋势。

关键词: 水凝胶 , 丝胶蛋白 , 异丙基丙烯酰胺 , 半互穿网络 , 相转变温度