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大豆蛋白胶粘剂的合成与应用研究

作　者: 唐蔚波
导　师: 刘晓亚
学　校: 江南大学
专　业: 材料学
关键词: 大豆蛋白接枝共聚醋酸乙烯酯甲基丙烯酸缩水甘油酯耐水性胶粘剂正交试验
分类号: TG492
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

大豆蛋白的改性方法主要有物理法、化学法、酶法、生物基因工程法等。本文是以大豆蛋白(SPI)为原料,用乙烯基单体对大豆蛋白进行接枝改性以期改善其胶粘特性。本文首先用醋酸乙烯酯(VAc)接枝改性大豆蛋白合成了接枝改性大豆蛋白胶粘剂。在3mol/L的尿素溶液中,以过硫酸铵-亚硫酸氢钠(APS-NaHSO3)为氧化还原引发剂,进行了接枝共聚的反应。用傅立叶红外光谱(FTIR)证明了醋酸乙烯酯成功地接枝到了大豆蛋白上。热压条件(热压温度、热压压力、热压时间)对大豆蛋白胶粘剂的粘接性能有较大影响,因此通过正交实验研究并确定了较优的热压条件。基于大豆蛋白胶粘剂对木材的粘接能力主要取决于胶粘剂与木材表面的极性非极性基团的相互作用的原理,研究了影响接枝反应(即影响接枝率)的各种反应条件对于胶粘剂对木材的剪切强度和耐水性的影响,得到了较好的反应条件。对合成的胶粘剂母液进行了配方设计,得到了较优的配方比例,并测验了不同体系(纯大豆蛋白胶粘剂,接枝改性大豆蛋白胶粘剂,和加入配方后的接枝改性大豆蛋白胶粘剂)的理化性质。在上面的研究基础上,本文又采用含有双官能团的甲基丙烯酸缩水甘油酯对大豆蛋白进行接枝,研究了影响接枝反应的各种反应条件对于胶粘剂对木材的剪切强度和耐水性的影响,得到了较好的反应条件。在接枝反应中,为了研究接枝反应条件中的主要因素以及其交互效应对粘接性能的影响,因此设计了三因子二次回归正交实验,得出了显著的因素和拟合方程,为探明影响粘接性能的复杂关系做出了初步尝试。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第1章绪论  8-21
  1.1 前言  8
  1.2 大豆蛋白质的组成及结构  8-11
    1.2.1 大豆蛋白质的组成  8-9
    1.2.2 大豆蛋白质的结构  9-11
  1.3 大豆蛋白质的理化性质  11-14
    1.3.1 蛋白质的胶体性质  11-12
    1.3.2 蛋白质的两性电离和等电点  12
    1.3.3 蛋白质的变性  12-13
    1.3.4 蛋白质的沉淀  13-14
    1.3.5 蛋白质的呈色反应  14
  1.4 大豆蛋白的改性  14-16
    1.4.1 大豆蛋白的物理改性  14-15
    1.4.2 大豆蛋白的化学改性  15
    1.4.3 大豆蛋白的酶法改性  15-16
    1.4.4 大豆蛋白的生物工程改性  16
  1.5 大豆蛋白的工业应用  16-17
  1.6 蛋白质胶粘剂  17-18
  1.7 国内外植物蛋白作为胶粘剂的研究状况  18-20
  1.8 立题依据及研究内容  20-21
    1.8.1 立题依据  20
    1.8.2 研究内容  20-21
第2章 SPI-g-PVAc 的合成及热压条件的确定  21-29
  2.1 前言  21
  2.2 实验部分  21-24
    2.2.1 实验仪器与设备  21-22
    2.2.2 实验试剂  22
    2.2.3 实验内容  22-24
  2.3 结果与讨论  24-28
    2.3.1 大豆蛋白与大豆蛋白与醋酸乙烯酯接枝共聚物的FTIR 表征  24
    2.3.2 最佳热压条件的确定  24-28
  2.4 结论  28-29
第3章 VAc 接枝改性大豆蛋白胶粘剂的粘接性能表征、配方设计以及理化性质表征  29-39
  3.1 前言  29
  3.2 实验部分  29-33
    3.2.1 实验仪器与设备  29-30
    3.2.2 实验试剂  30
    3.2.3 实验内容  30-33
  3.3 结果与讨论  33-38
    3.3.1 引发剂用量对剪切强度和耐水性的影响  33
    3.3.2 反应温度对剪切强度和耐水性的影响  33-34
    3.3.3 预处理时间对剪切强度和耐水性的影响  34-35
    3.3.4 反应时间对剪切强度和耐水性的影响  35
    3.3.5 VAc 用量对剪切强度和耐水性的影响  35-36
    3.3.6 填充剂DBP 加入量对剪切强度和耐水性的影响  36-37
    3.3.7 交联剂硫脲加入量对剪切强度和耐水性的影响  37
    3.3.8 增稠剂海藻酸钠对剪切强度和粘度的影响  37-38
    3.3.9 三种不同体系大豆蛋白胶粘剂的理化性质  38
  3.4 本章结论  38-39
第4章 SPI-g-PGMA 的合成与胶粘剂性能表征以及正交回归实验的设计与分析  39-51
  4.1 引言  39
  4.2 实验部分  39-42
    4.2.1 实验仪器与设备  39-40
    4.2.2 实验试剂  40
    4.2.3 实验内容  40-42
  4.3 结果与讨论  42-49
    4.3.1 大豆蛋白与甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝共聚物的FTIR 表征  42-43
    4.3.2 预处理时间对剪切强度和耐水性的影响  43-44
    4.3.3 反应温度对剪切强度和耐水性的影响  44
    4.3.4 NaHSO_3 助引发剂用量对剪切强度和耐水性的影响  44-45
    4.3.5 GMA 用量对剪切强度和耐水性的影响  45-46
    4.3.6 反应时间对剪切强度和耐水性的影响  46-47
    4.3.7 正交回归实验结果的数据处理与分析  47-49
  4.4 结论  49-51
第5章结论与展望  51-52
参考文献  52-56
致谢  56-57
附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文  57

大豆蛋白胶粘剂的合成与应用研究

内容摘要

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