大豆蛋白改性天然橡胶的研究

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天然橡胶(NRL)是一种经生物合成的、可再生的自然资源,因其具有良好的弹性、回弹性及成膜性能,已被广泛应用于医用导管、医用手套和避孕套等产品的生产中。但天然橡胶中含有不饱和双键,使其耐油性、致密性差,甚至其中的溢出水溶性蛋白引起人体过敏反应,由此限制了它的应用。本文使用大豆蛋白(SPI)结合海藻酸丙二醇酯(PGA)、壳聚糖(CHI)的复配改性,使天然橡胶膜在降低水溶性蛋白溢出、补强致密、耐油等方面得到明显改善。SPI分子主链含有多种亲水、疏水基团,使其具有良好的成膜性和极强的界面结合能力,可与天然橡胶中的水溶性非胶物质结合,改变天然橡胶粒子的化学微环境:SPI与NRL共混,可以使SPI包覆于橡胶粒子表面,增大粒径,成膜性好且补强致密;所得的改性膜表面光滑、亲水、耐油。控制SPI固含量为0.83%左右,改性膜的力学性能最优。进一步添加PGA,形成海藻酸丙二醇酯-大豆蛋白共价复合物对NRL膜性能进行改性,发现改性天然橡胶膜表面光滑度、致密性、耐油性、亲水性及力学性能方面均得到改善,较纯SPI改性效果更明显。在PGA、SPI固含量分别为0.25%、0.83%时,力学性能达到最大值。CHI中有活泼的羟基和氨基,具有较强的化学反应能力,易于捕捉蛋白质分子。但是在天然橡胶的碱性环境中不溶,难以与天然胶乳混合。通过可控干热法制备壳聚糖-大豆分离蛋白共价复合物,并将其与天然橡胶共混制成共混膜。壳聚糖和大豆蛋白共混液与共价复合物的粒径分布对比验证了共价复合物的形成,有效提高CHI的溶解度。通过对复合物改性天然乳胶膜的表面形貌、力学性能、溶剂增重率及蛋白质溢出量等性能进行测试,发现改性膜表面光滑度、平整度、致密性、耐油性和力学性能均有所改善,蛋白质溢出量降低。
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