【摘 要】
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作为一种天然高分子材料,蚕丝拥有优良的生物相容性、降解性和力学性能,使得来源于蚕丝的再生丝素蛋白材料在食品、医药和生物等领域备受人们瞩目。在传统的制备方法中,再生丝素蛋白由于力学性质的缺陷使得其在应用中有着很大程度的局限。本论文在前期研究桑蚕丝素蛋白膜的基础上,利用氯化钙-甲酸（CaC12-FA）溶解体系,制备了不同共混比例的桑蚕丝素蛋白/聚乳酸复合膜材料;另外制备了野生蚕丝素蛋白膜和桑蚕/野生蚕
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作为一种天然高分子材料,蚕丝拥有优良的生物相容性、降解性和力学性能,使得来源于蚕丝的再生丝素蛋白材料在食品、医药和生物等领域备受人们瞩目。在传统的制备方法中,再生丝素蛋白由于力学性质的缺陷使得其在应用中有着很大程度的局限。本论文在前期研究桑蚕丝素蛋白膜的基础上,利用氯化钙-甲酸（CaC12-FA）溶解体系,制备了不同共混比例的桑蚕丝素蛋白/聚乳酸复合膜材料;另外制备了野生蚕丝素蛋白膜和桑蚕/野生蚕复合丝素蛋白膜材料。运用差示扫描量热分析包括步进扫描与闪速扫描量热技术、热重分析和动态热机械分析等热分析技术,结合扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、激光拉曼光谱和X射线衍射等现代分析手段,表征了这三种体系材料的表面形貌、玻璃化温度、熔点、分解温度和热失重量以及模量等物理性质。研究了材料的表观结构、二级构象、相容性、热稳定性、热分解机理和力学性能;探讨了不同质量共混比例以及不同氯化钙浓度制备条件对材料的属性与性能的影响及其变化规律。主要研究结果如下:1.分别制备了不同质量共混比例的桑蚕丝素蛋白/聚乳酸复合材料（MSF/PLA=0:5,1:5,3:5,5:5,5:3,5:1,5:0）。所制备的复合材料具有三维孔洞结构,并且随着复合材料中,丝素蛋白含量逐渐增加,由三维孔洞结构转变成有规则的圆形凸凹结构,且样品表面的凸凹结构分布越来越均匀。研究表明:两种材料具有较好的共混相容性。丝素蛋白上的酰胺基团与聚乳酸分子链形成氢键。随着丝素蛋白在桑蚕丝素/聚乳酸复合材料中含量的增大,其玻璃化转变温度增大,熔融温度降低,熔融焓变减小,结晶度逐渐降低,而刚性无定形相的含量逐渐增加;聚乳酸的增加提高了丝素材料的热稳定性,而丝素的加入提高了聚乳酸材料的强度和延展性。2.利用6.0～10.0 wt%不同浓度的氯化钙-甲酸溶液分别制备了野生蚕丝素蛋白膜（TSF-6.0、TSF-7.0、TSF-8.0、TSF-9.0、TSF-10.0）。随着氯化钙浓度的增大,野生蚕丝素蛋白膜表面纤维结构不断膨润,并使得膜表面逐渐变得光滑和平整。低浓度体系下制备的野生蚕丝素蛋白膜材料主要呈现β-折叠结构;随着氯化钙浓度继续增大,野生丝素蛋白的无规线团结构和α-螺旋结构的含量由40.04%增加到50.61%。其熔点降低,热稳定性降低。野生蚕丝素蛋白膜的热分解机理遵循符合Valensi方程（二维扩散机制）。低浓度氯化钙制备的野生蚕丝素蛋白膜刚度较高,但延展性较小;相反,高浓度制备的蛋白膜延展性较大而刚度较低。3.分别制备了不同共混比例的桑蚕丝/野生蚕丝素蛋白膜（MSF/TSF=3:0,3:1,3:3,1:3,0:3）。两种材料具有很好的共混相容性。由于两种丝素蛋白链中的疏水和亲水相互作用,共混丝素蛋白膜表面形成团聚现象,且随着野生丝素蛋白含量在共混膜材料中的增多,共混丝素蛋白膜表面由纤维团聚现象逐渐变为网状交联状,这种现象可以用作在制备不同丝素蛋白复合材料的多孔丝结构的方法研究。共混膜材料中的无规线团和α-螺旋结构含量逐渐增大,共混丝素蛋白膜的热稳定性和力学性能得到提高。共混丝素蛋白膜的热分解机理符合圆柱体收缩模型（Contracting Cylinder）。
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