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明胶作为一种天然两性聚电解质,其分子链上带有大量正负电荷;而蒙脱土(MMT)是一种天然层状硅酸盐,片层上的电荷分布也十分复杂,这些决定了明胶和MMT具有特殊的插层复合过程。在酸性环境中,明胶与MMT的插层可以解释为带有大量正电荷的明胶分子通过与MMT层间阳离子的离子交换,明胶和MMT之间存在静电作用。在碱性环境中,明胶同样可以和MMT形成插层复合物,这时带有大量负电荷的明胶分子必然和MMT之间存在某种相互作用。论文围绕这种相互作用展开研究,并通过实验确定相互作用的官能团。本文利用小分子探针月桂酸钠,模拟羧基官能团与蒙脱土的相互作用。通过X射线衍射、红外光谱、热分析和13C固态核磁共振等手段确定了羧基负离子与MMT之间存在相互作用。通过对不同pH值明胶/蒙脱土复合材料的溶胀性能和复合物的热分析发现,明胶分子上羧基负离子和MMT之间的相互作用要强于明胶和MMT之间的静电作用。在相同明胶/MMT配比的情况下,对比不同pH值环境中制备的明胶/MMT插层复合材料的力学性能,结果表明碱性环境中制备的复合材料具有更好的力学性能,体现了明胶分子链上羧基负离子与MMT之间的相互作用。改性明胶由于分子链上羧基数量的减少,导致其复合材料的力学性能不如未改性明胶/MMT复合材料,也是这种相互作用的体现。为了确定MMT上的相互作用位点,实验将MMT进行了热处理改性,制备了脱羟基MMT。通过对比月桂酸钠/热处理改性MMT和月桂酸钠/原始MMT复合物的XRD谱图,发现后者的月桂酸钠衍射峰要明显强于前者。明胶/热处理改性MMT复合材料的力学性能比明胶/原始MMT复合材料的差很多,并且脱除羟基的MMT在复合材料中发生了聚集现象。这些都证明羟基就是MMT上的相互作用位点。