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大豆蛋白基塑料具有来源广、价格低廉、可生物降解等特点,被认为是石油基合成高分子材料的最佳替代。本文以大豆粉(Soy Flour,SF)为原料,先分析不同改性方式对大豆蛋白膜结构和性能的影响;再分别研究防水剂、增塑剂对大豆蛋白膜结构与性能的影响。具体工作如下: 研究了碱量改性、反应温度、烘干温度以及处理方式对大豆蛋白膜结构与性能的影响。碱改性增大膜的吸水率;反应温度影响溶液黏度。吸水率测试表明,大豆蛋白膜在40℃时吸水率最低;烘干温度对大豆蛋白膜的影响主要表现在较高的烘干温度加深大豆蛋白膜的表观颜色,影响美观;处理方式影响大豆蛋白膜的吸水率和悬浮液颗粒尺寸分布,碱改性后进行调酸改性的大豆蛋白膜吸水率、颗粒尺寸、多分散性指数都较低。 以固体切片石蜡为原料,采用转相乳化法制备了阴离子型的石蜡乳液,最佳工艺条件:乳化剂用量7%、乳化水用量82%、乳化时间25min、乳化温度80℃。在此条件下,少量多次的加水方式、pH=9.9制得的乳液平均粒径可达到0.62μm,且稳定性较好。将石蜡乳液添加到大豆蛋白胶液中,大豆蛋白膜的耐水性明显增强,少量的石蜡乳液会破坏大豆蛋白的结晶区域以及维持蛋白质二级结构的氢键,较多的石蜡乳液会出现自聚集,影响材料的力学性能。 研究了单一增塑剂甘油和复合增塑剂TEA/甘油、PEG400/甘油增塑大豆蛋白膜的性能。研究结果表明:甘油增塑的大豆蛋白膜具有良好的柔韧性、较高的含水率、较低的吸水率和吸水厚度膨胀率。但是材料的热稳定性和拉伸强度降低,可溶物损失率增大。TEA/甘油增塑的大豆蛋白膜具有较高的热稳定性、拉伸强度。PEG400/甘油增塑的大豆蛋白膜的吸水率较低,可溶物损失率较TEA/甘油增塑的大豆蛋白膜的高。PEG400分子的加入有利于大豆蛋白基材料热稳定性的提高,但是拉伸强度和断裂伸长率都减小。PEG400/甘油增塑的大豆蛋白塑料的吸水厚度膨胀率值为三者最小。总之,复合增塑剂增塑的大豆蛋白塑料的性能优于纯甘油增塑的大豆蛋白塑料的性能,TEA/甘油增塑的大豆蛋白塑料与PEG400/甘油增塑的大豆蛋白塑料的性能各有优缺点,应根据实际应用选择不同的增塑剂。