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为更好地保护环境,更合理地利用资源,研究人员利用废弃棉籽蛋白,将其加工转化为一种生态友好型的绿色材料。本论文针对纯棉籽蛋白制成的塑料存在机械强度低、耐水性差、热稳定性不高等问题,采用取向长天然剑麻纤维作为增强相、双醛淀粉(DAS)作为交联剂的加工方法,改善了棉籽蛋白基复合材料的相关性能。研究了不同含量的DAS对棉籽蛋白/剑麻纤维复合材料力学性能和热稳定性的影响,探讨了DAS、棉籽蛋白与剑麻纤维之间的界面结合作用机理。论文主要研究内容如下:(1)以棉籽蛋白(蛋白含量50%,简写为CP)为原料,对CP进行尿素变性、DAS交联、甘油增塑后,与经过预浸渍得到的单向均匀排列的剑麻纤维(SF)进行热压加工,制得不同DAS含量的CP/SF绿色复合塑料。力学性能测试表明,5wt%SF的引入提高了棉籽蛋白基体的力学强度(断裂应力从0.35MPa提高到1.28MPa)。随着DAS的添加,CP/SF复合塑料的韧性得到提高。其中,20wt%DAS交联的CP/SF复合塑料表现出更好的力学强度(断裂应力为7.55MPa)、更高的热稳定性和玻璃化转变温度,这主要是DAS与CP/SF之间稳定的网络交联结构以及CP与SF之间的氢键作用所致。SEM和FT-IR结果显示,20wt%DAS与CP和SF具有更好的相容性,且亚胺键的生成表明DAS与CP/SF形成较好的交联作用。纤维对照试验表明,以取向排列且经预浸渍处理的纤维复合加工方式是提高棉籽蛋白塑料力学强度的关键。(2)为降低灰分等杂质对棉籽蛋白基体的影响,探究DAS、棉籽蛋白与纤维之间的界面结合机理,对CP进行提纯处理,得到蛋白含量为74.2%的纯化棉籽蛋白(PCP)。以PCP为原料,采用浇铸法与预浸料SF(保持纤维取向性)加工得到一系列DAS交联的PCP/SF薄膜。FT-IR和13C NMR结果表明,DAS通过与PCP形成亚胺键、与SF形成酯键而形成了蛋白质-蛋白质交联和蛋白质-纤维化学界面粘合的相互作用机制,维持了DAS、PCP与SF三相之间的稳定性,改善了PCP基薄膜。性能测试结果表明,20wt%DAS交联的PCP/SF薄膜具有更高的机械强度、更好的耐水性和更高的热稳定性,其断裂应力、吸水率和热降解残余率(600℃)分别达到21.0MPa、38.41%和27.56%。本论文所制得的一系列DAS交联的棉籽蛋白/剑麻纤维复合材料是绿色环保的复合材料,可应用于食品包装等领域。