丝素蛋白/丙烯酸/丙烯酰胺复合吸水材料的吸水与保水性能检测

利用丝素蛋白良好的吸湿和生物分解性能研发新型高吸水材料,有益于环境保护和蚕桑资源的综合利用。检测分析了合成的丝素蛋白/丙烯酸/丙烯酰胺复合吸水材料在不同条件下的吸水性能和保水性能,结果表明该复合吸水材料具有较强的吸水性能和较快的吸液速率,对去离子水、自来水、0.9%NaCl溶液的最大吸收量分别为296、208、33.4 g/g;材料的吸水量受到离子类型和离子浓度的影响,在pH 7左右具有最好的吸水性能,在自然条件下具有较好的保水能力;材料的可重复利用性强。差热分析表明,该复合吸水材料与丙烯酸/丙烯酰胺材料比较,其热熔融温度和氧化分解温度发生了转变,说明丝素蛋白与丙烯酸/丙烯酰胺发生了良好的聚合。

丝胶蛋白/丙烯酸/丙烯酰胺复合吸水材料的制备与吸水性能

以丝胶蛋白(SS)、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为主要原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,采用水溶液聚合法制备了丝胶蛋白/丙烯酸/丙烯酰胺复合吸水材料,并考察了其在不同条件下的吸水性能。结果表明,SS/AA/AM复合吸水材料在去离子水、自来水、0.9%NaCl溶液中的吸水倍率分别为261 g/g^313 g/g、172 g/g^198 g/g、32 g/g^39 g/g,复合吸水材料的热熔融温度和氧化分解温度发生了变化,热熔融温度从223℃变化到了226℃,说明丝胶蛋白与丙烯酸/丙烯酰胺发生了良好的聚合。

丙烯酸接枝改性丝素吸水材料的合成和性能研究

合成树脂在高吸水树脂中应用最为广泛,尤其是丙烯酸类合成树脂,但是其不能够生物降解,不利于环境保护。文章以丝素为基体,丙烯酸和丙烯酸钠为接枝单体,通过溶液聚合法制备高吸水性树脂,采用单因素法研究丝素与丙烯酸的质量比、丙烯酸中和度、反应温度、反应时间和引发剂质量分数对聚合物的吸水性及接枝率的影响。实验结果显示,丙烯酸接枝改性丝素的最优工艺条件为:丝素与丙烯酸的质量比1︰2,丙烯酸的中和度65%,反应温度60℃,反应时间2 h,引发剂质量为丙烯酸质量的1.625%。所制备的高吸水材料结构采用红外光谱确定,丙烯酸接枝改性丝素在蒸馏水中的吸水率达到了500%,其大于酸性和碱性条件下的吸水能力,也高于生理盐水中的吸水能力。

丝素/丙烯酰胺/丙烯酸吸水复合材料的紫外光辐照法制备

为制备生物相容性和生物降解性较好的丝素/丙烯酰胺/丙烯酸类吸水复合材料,在传统丙烯酰胺(AM)/丙烯酸(AA)吸水复合材料中引入丝素蛋白,借助于紫外光活化作用,通过光引发剂结合丝素蛋白中酪氨酸上酚羟基、丝氨酸中醇羟基的H元素,使丝素上产生活性自由基,与丙烯酰胺和丙烯酸单体进行接枝共聚。以冻干法制备了丝素/丙烯酰胺/丙烯酸复合材料。通过测定丝素材料的相对分子质量变化、结构特征、热性能和表面形态结构,分析不同条件下制得的丝素复合膜材料的结构与性质差异,评价复合材料吸水保水性和重复吸水性能。结果表明:在紫外光辐照下,丝素可与丙烯酰胺、丙烯酸接枝共聚,使丝素蛋白分子质量增加;其结构中乙烯基特征峰消失,热稳定性提高,具有优良吸水保水性和重复吸水性。

丙烯酸接枝对酶法制备丝素基吸水材料的影响

为提高丝素表面接枝共聚乙烯基单体的效率从而通过酶法制备丝素蛋白基吸水复合材料,首先借助EDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)/NHS(N-羟基琥珀酰亚胺)交联体系进行丙烯酸(AA)与丝素蛋白(SF)的接枝,通过丙烯酸上的羧基与丝素蛋白上的氨基反应使丝素蛋白上引入双键,提高丝素蛋白表面的接枝聚合反应位点。之后再进行辣根过氧化物酶(HRP)体系催化丝素蛋白与丙烯酸、丙烯酰胺(AM)以及交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)的共聚反应,最终生成再生丝素吸水复合材料。通过多种方法测定丝素溶液中游离氨基含量的变化、接枝前后溶液中丙烯酸含量的变化,分析不同条件下制得的丝素膜材料的形态,评价复合材料的吸水、保水、重复吸水和缓释性能。实验结果表明,丝素蛋白能通过EDC/NHS接枝引入丙烯酸单体;丙烯酸接枝后的和未接枝的丝素蛋白与丙烯酸和丙烯酰胺共聚制得的吸水复合材料相比,具有更好的吸水、保水性和重复吸水性能,较快的包载能力和较好的热稳定性能。