基于改性大豆蛋白胶粘剂的中密度纤维板制备及性能研究

浙江大学生物系统工程与食品科学学院硕士学位论文基于改性大豆蛋白胶粘剂的中密度纤维板制备及性能研究姓名：李永辉申请学位级别：硕士专业：生物系统工程指导教师：盛奎川;孙秀芝20070501基于改性大豆蛋白胶粘剂的中密度纤维板制备及性能研究作者：李永辉学位授予单位：浙江大学生物系统工程与食品科学学院相似文献(9条)1.会议论文李永辉.方坤.盛奎川.钱湘群基于改性大豆蛋白胶粘剂的刨花板性能研究2007研究了改性大豆蛋白胶粘剂的流变特性及基于改性大豆蛋白胶粘剂的刨花板力学性能。结果表明，NaOH、十二烷基硫酸钠(SDS)及脲改性，均使大豆蛋白胶粘剂的黏度增大，NaOH和SDS的改性效果优于脲。相比于未改性的大豆蛋白胶粘剂刨花板，NaOH和SDS的改性明显提高了刨花板的静曲强度、弹性模量及抗拉强度，所制刨花板已达到美国标准ANSIA208.1中M－S级刨花板性能指标的要求。选用粒度范围为2～5mm的中刨花时，刨花板的力学性能最好，当刨花粒度过小(0～2mm)或过大(5～8mm)时，刨花板的力学性能指标均减小。基于NaOH改性大豆蛋白胶粘剂的木刨花板力学性能优于竹刨花板及稻秸刨花板。2.期刊论文任一萍.王正.王志玲.RENYi-ping.WANGZheng.WANGZhi-ling生物质材料木材胶粘剂的研究进展-粘接2007,28(5)大豆蛋白作为一种廉价、易得、资源丰富、环境友好的生物质材料受到了广泛的关注,为了解决豆蛋白胶自身易水解、易受微生物侵蚀的缺陷,化学改性豆蛋白被广泛采用,以贻贝胶为模板对豆蛋白、木素等生物质材料进行化学改性用于制备木材胶粘剂也是研究的热点,本文对这2方面的研究进展做了简要的回顾.3.会议论文卢炜.韩鹤友油菜秸秆纤维素在离子液体中的化学改性及其表征2007本实验选用油菜秸秆作为原料,用10％NaOH提取纤维素,并在1-烯丙基,3-甲基氯代咪唑室温离子液体中与马来酸酐在无催化剂条件下反应制备马来酸纤维素衍生物。实验考察了反应温度,反应时间和马来酸酐/纤维素物质的量之比等因素,并且通过FTIR,TGA分析和固相CP/MAS'13CNMR对产物进行了表征,结果表明,马来酸纤维素衍生物的取代度在0.10～0.50之间,而且在C-6、C-2和C-3位置都有取代。实验证明,1-烯丙基,3-甲基氯代咪唑离子液体对纤维素有很好的溶解性能,对纤维素的改性及应用有重要的意义。4.学位论文余强生物质种纸材料的研制及其物理化学特性研究2008为了加快我国水稻直播种植机械化的步伐，避免育秧和插秧等一系列繁琐的劳动，本研究开发出一种可用于水稻直播种植的生物质材料，它能满足机械化铺种的条件，实现稻种的定距发芽生长，并具有自然降解转化为生态有机肥和抑制杂草生长等功能。本文以稻草为该生物种纸的原材料，采用化学生物结合法对其预处理，来脱除其表面不利于纸张成型的蜡质等化合物。以抗张指数为纸张的表征量，采用三因素三水平的正交实验，得出最优水解试验条件为：碱度为1.2％，水解温度115℃，水解时间20min，该条件下制备的纸张抗张指数为11.64N.m.g-1，通过添加少量淀粉胶可以使纸张的机械强度达到使用要求。对生物质胶粘剂的合成工艺进行了研究，通过对玉米淀粉进行糊化、氧化、交联等化学改性，并采用稻草作为填料，研制出具有一定粘度和初粘接力的改性淀粉胶粘剂。以胶粘剂的绝对粘度为表征量，采用四因素三水平的正交实验，得出最优合成工艺条件为：氧化温度为60℃,氧化时间为2.0h，氧化剂用量为0.6ml和交联剂用量为4.0g，该条件下合成的胶粘剂具有涂布均匀，粘度较大，初粘接力好等特点，符合使用要求。并对产物结构的红外光谱特征进行了分析。为了考察该材料的实际使用效果，分别就其对发芽时间的影响、铺种方式对发芽的影响和它自然降解情况进行了室内铺种模拟试验，并对成本进行了估算。试验结果表明：1.开发的生物质材料不会对种子发芽有负面影响2.在水中完全自然降解的时间为70天3.材料成本约为0.09元/m2，可以为我国农民所接受。5.会议论文时君友.涂怀刚.温明宇Ⅱ型Ⅱ类淀粉基API木材胶粘剂的研究2007对玉米淀粉进行化学改性,通过酸解、氧化、接枝等方法制得酸解氧化淀粉,以这种复合变形淀粉作为水性高分子-异氰酸酯(API)木材胶粘剂的主要成分,将其应用于杨木单板的胶接。根据国标GB/T9846-2004Ⅱ类胶合板的检测标准进行检测。通过正交试验考核各因素各水平对湿胶合强度的影响。试验结果表明,反应温度、反应时间、玉米淀粉乳浓度对胶合强度影响最大,胶合强度能够达到Ⅱ类胶合板的强度要求。6.学位论文周紫燕基于多糖及其改性物的复合材料结构和性能的研究2007由于石油资源的日渐枯竭和非可降解高分子材料引起的环境污染日益严重，大力研究和开发以天然高分子为主体的生物质材料势在必行。化学接枝改性和物理共混改性是高分子领域开发新材料简便而有效的途径，是制备高分子合金的主要方法。壳聚糖、甲壳素、淀粉、海藻酸、纤维素等天然多糖以其良好的环境相容性、可再生性及资源丰富等优点而备受关注。同时，壳聚糖的羟基和氨基、甲壳素的羟基和乙酰基、淀粉的羟基、海藻酸的羟基和羧基以及纤维素的羟基，能较容易地经过化学改性官能化或物理改性形成强相互作用力，制备出具有良好生物相容性与性能乃至功能化的复合材料。本文主要研究内容如下：1．将纤维素衍生物物理改性填充大豆分离蛋白(SPI)制备出生物可降解复合材料，用X-射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、扫描电镜(SEM)和拉伸测试进行表征并对纤维素衍生物的种类和添加量对结构和性能的影响进行研究，本实验选用的纤维素衍生物为甲基纤维素(MC)、羟乙基纤维素(HEC)和羟丙基纤维素(HPC)。在加入少量纤维素衍生物时，在SPI基质中呈单分子分散表现出良好的相容性；随着纤维素衍生物所占比例的增加，形成独立结晶微区，其结构呈现出网状和聚合态。在HEC/SPI和MC/SPI体系中，可以同时达到增强增韧的效果。而添加适量的MC也可以达到增加拉伸强度的效果。2．利用微波辅助开环聚合制备壳聚糖接枝聚己内酯(CP)，复合改性聚己内酯(PCL)，用FTIR、元素分析对接枝共聚物(CP)进行表征，复合材料则通过XRD、DSC、动态力学热分析(DMA)和拉伸测试进行表征。CP/PCL复合材料的力学性能显示出同步增强、增韧的效果。值得关注的是，CP/PCL复合材料的拉伸强度和伸长率最高可分别达到29.92MPa和1733％，约为纯PCL的2倍和3倍。CP组分促进了复合材料的结晶，但对PCL的相区结构没有明显的影响。同时，接枝PCL链诱导形成了共连续的界面结构并增进了组分间相容性。复合材料内较高的结晶结构和壳聚糖分子链段的刚性赋予了材料更高的强度；而且共连续界面结构和组分间的相容性明显地提高了材料的伸长率。3．利用微波辅助开环聚合制备甲壳素晶须接枝聚己内酯(CWP)，并通过注塑成型制成复合片材，通过FTIR、元素分析、透射电镜(TEM)对接枝共聚物(CP)进行表征，复合材料则通过XRD、接触角、DSC、DMA和拉伸测试进行表征。发现随着反应中己内酯单体对甲壳素晶须质量比的增高，接枝组成也发生变化，接枝率上升，其力学性能也随之明显提高。聚己内酯含量最高的甲壳素晶须接枝聚己内酯片材(PCW-Ⅲ)的拉伸强度和断裂伸长率达到了29.7MPa和1148.37％。甲壳素晶须上接枝链段的组成影响了复合材料内的结晶结构，结合甲壳素晶须纳米结构所具有的刚性，赋予了材料更高的强度。同时，借助接枝的PCL链形成共连续的界面结构及其诱导组分间优良的相容性，明显地提高了材料的伸长率。甲壳素晶须接枝聚己内酯纳米复合材料中，除甲壳素晶须的刚性链段对其材料基质间的结晶行为产生影响并导致力学性能的提高外，接枝链之间的缠结也影响到材料的力学性能及热力性能。4．利用微波辅助开环聚合制备淀粉接枝聚己内酯(SP)，并通过注塑成型制成片材，用FTIR、元素分析对接枝共聚物(SP)进行表征，复合材料则通过XRD、DSC、DMA和拉伸测试进行表征。发现随着反应中己内酯单体对淀粉质量比的增高，接枝共聚物中淀粉的含量在上升，拉伸强度和断裂伸长率同步提高。淀粉含量最高的淀粉接枝聚己内酯复合片材(PS-Ⅲ)的拉伸强度和断裂伸长率为20.94MPa和11.39％，分别达到了淀粉含量最低的淀粉聚己内酯复合片材(PS-I)的2和3倍。淀粉上接枝链段的长短影响了复合材料内的结晶结构，结合淀粉分子链段的刚性，赋予了材料更高的强度。同时，借助接枝的PCL链段形成的共连续结构及诱导的组分间相容性，明显地提高了材料的伸长率。淀粉接枝聚己内酯复合材料中，除淀粉的刚性链段对其材料基质间的结晶行为产生影响并导致力学性能的提高外，共聚物接枝链之间的缠结和相互作用也影响到材料的力学性能及热力性能。5.由海藻酸和大豆分离蛋白共混溶液通过钙离子交联制得共混凝胶球，研究了其作为药物载体的潜力。通过FTIR、XRD、SEM、紫外光谱对其结构和性能进行了表征。凝胶球内各组分之间具有相容性，这种相容性是由强氢键作用驱动的。通过SEM图片可知当海藻酸和大豆分离蛋白为相同比例时相容性最好，具有平滑均一的形貌。选用茶碱作为模型药物，研究共混凝胶微球的控释功能，其溶胀和药物控释受pH环境影响，模拟胃、小肠、结肠的不同pH值环境中表现表象出不同的释放行为，适合在小肠和结肠定位释放药物。复合凝胶球不仅具有海藻酸的pH相应性能，同时还继承了大豆蛋白的生理活性，可望降低药物的副作用。6.将不同PEO链段的Pluronic共聚物和β-CD混合后自组装，形成一系列的表面自由PEO链长度的刚性纳米片晶，在增强大豆蛋白质塑料的同时提高了其抗水性。少量的纳米片晶可均匀分散于大豆蛋白基质中，达到最优的拉伸强度和杨氏模量。随着纳米片晶含量的增加，其和大豆蛋白分子间的排斥力以及长方体大聚集体的出现，导致了力学性能的下降。具有最长的自由.PEO链段的纳米片晶借助PEO链段嵌入大豆蛋白基质并产生相互作用，在提高拉伸强度的同时最大程度地保持了断裂伸长率。同时，具有适中长度的自由PEO链段的纳米片晶表现出最高的抗水性。由此可见，自组装的特性可以实现对纳米片晶的结构的调控，进而达到设计纳米复合物的结构并优化性能的目的。7.期刊论文王伟宏.徐国良.WangWeihong.XuGuoliang豆胶/PF的混合应用-东北林业大学学报2007,35(2)研究了化学改性豆胶加入酚醛(PF)树脂交联剂后提高胶合板强度的问题.利用石灰乳、氢氧化钠、硅酸钠等化学药剂按不同配制比例对豆粉进行改性,制备豆胶;按胶合强度筛选出的最优配方,以达到Ⅲ类胶合板的强度要求.将改性豆胶与PF胶按3:1的比例混合应用,在150℃温度、2.5MPa压力、5min热压时间条件下压制的胶合板可以达到Ⅰ类胶合板的强度要求.PF胶以适当的比例添加才能起到良好的交联作用.豆胶与PF的混合应用使胶合板的强度和耐水性得到极大改善,为开发利用低成本高性能天然胶黏剂做出了有益的探索.8.期刊论文王伟宏.徐国良.WANGWei-hong.XUGuo-liang蛋白胶/PF混合应用对胶合板强度影响的研究-林产工业2006,33(5)研究了化学改性蛋白胶加入酚醛(PF)树脂交联剂后对胶合板强度的提高.利用石灰乳、氢氧化钠、硅酸钠等化学药剂对大豆蛋白进行改性,制备蛋白胶,按胶合强度筛选出的最优配方可以达到Ⅲ类胶合板的强度要求.将改性豆胶与PF胶按1:1的比例混合应用,在160℃/5min或150℃/6min的热压组合条件下压制的胶合板可以达到Ⅰ类胶合板的强度要求.PF胶以适当的比例添加才能起到良好的交联作用.豆胶与PF的混合应用使胶合板的强度和耐水性得到极大改善,为开发利用低成本高性能天然胶黏剂做出了有益的探索.9.学位论文雅非群天然改性除氟吸附剂的制备与机理2004生物质来源广泛,有良好的吸附笥能和高度的选择性.该文针对饮用水中的氟离子,以生物质材料壳聚糖为原料进行专题研究.壳聚糖属天然高分子化合物,其分子链上的游离氨基在弱酸溶液中结合一个质子生成阳离子聚合体