近年来,蚕丝素蛋白作为一种高分子材料,已经在传统服装领域之外,受到了越来越多的关注和研究。化学修饰法是改善蛋白质物化性质的一种有效手段,本论文利用课题组自制的含芳伯胺基橙色染料D3作为修饰剂,采用蛋白质Mannich反应修饰法,探究了蚕丝素蛋白Mannich反应修饰中醛组份的作用机理,对蛋白质化学修饰的理论和技术发展具有一定的参考意义。论文首先对甲醛、丙酮醛、戊二醛与含芳伯胺基染料Mannich法修饰的蚕丝素蛋白纤维,进行了色深值的对比。发现当修饰条件为染料2%owf、染料∶醛(摩尔比)为1∶30、pH为4、温度30℃、时间10 h、浴比1∶50时,采用合成橙色D3进行Mannich法修饰蚕丝,甲醛修饰效果最好,其织物皂洗前后K/S值分别为14.59、9.72,丙酮醛修饰获得的蚕丝织物皂洗前后K/S值分别为14.61、8.81,戊二醛修饰效果最差,皂洗前后K/S值仅为5.89、1.89。采用拉伸强力仪测试空白对比样、醛处理样、Mannich法修饰样的断裂强力和断裂延伸度,发现醛处理样和Mannich法修饰后织物的断裂强力得到了提高,说明醛除了参与Mannich反应外,可能也与蚕丝素蛋白发生了交联反应。利用溴化锂溶液溶解实验、TG分析等方法研究表明,醛的交联作用增大了Mannich法修饰样的稳定性。其次,以不含芳伯胺基结构的酸性染料在相同条件下与甲醛同浴处理蚕丝纤维,与含芳伯胺基染料在Mannich修饰的蚕丝进行色深值对比。含芳伯胺基染料D3通过Mannich法修饰蚕丝织物,皂洗后K/S值为9.30,而不含芳伯胺的酸性染料橙Ⅱ在皂洗后其K/S值仅为1.97,表明不含芳伯胺的酸性染料与蚕丝的结合牢度很低,可能只是以离子键结合。另外,采用离子肼质谱、高效液相色谱及紫外-可见光谱等手段,验证了含芳伯胺基染料与醛可能形成了席夫碱产物,但未发现含芳伯胺基染料分子之间进行反应或者形成交联。然后,在低温条件下(温度30℃),采用醛组份(甲醛、丙酮醛、戊二醛)处理蚕丝织物,发现其断裂强力及折皱回复角相对于与原蚕丝样均有明显的提升,断裂延伸度变化不大;利用红外光谱、离子肼质谱、热重分析仪等方法表征醛处理后蚕丝的结构,表明色氨酸、精氨酸、多肽与甲醛生成了席夫碱,形成的席夫碱产物,可以进一步反应生成交联产物。TG、溴化锂溶液溶解实验等分析表明交联反应增大了蚕丝织物稳定性。通过氨基酸、含芳伯胺基染料与醛三组分模拟反应,表明含芳伯胺基染料和蚕丝氨基酸残基形成了共价交联。综上所述,含芳伯胺基染料与甲醛在低温条件下可能形成了席夫碱,进而与蚕丝素蛋白发生Mannich反应修饰;色氨酸、精氨酸、多肽与甲醛反应可以生成一定的交联产物,从而证明了蚕丝素蛋白大分子链段之间能够形成交联作用,修饰后蚕丝结构的稳定性增加,断裂强力得到提高。