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聚合物/明胶共混改性能使新材料综合该聚合物和明胶的许多特性,但由于二者相容性差难以得到力学性能好的产物。反应增容作为一种新型的增容技术,已经在聚合物改性中得到广泛应用。关于聚合物/明胶反应增容的研究尚未见有报导,明胶分子链中含有多种活性基团,采用反应增容无疑会提高聚合物/明胶共混体系的相容性。本论文首次提出采用反应增容的方法对合成高分子与明胶进行共混改性,制备生物功能化共混材料的创新思路。选择了聚乙烯、羧基丁腈橡胶作为研究对象,与明胶进行反应增容共混改性,使这些材料能具有生物功能。首次采用熔融共混法研究了PE-g-MAH/明胶共混体系的反应增容,并对共混物的相容性进行了表征。通过红外光谱分析、HAAKE流变分析、抽提等实验证明:共混物中明胶的氨基、酰胺基团吸收峰峰位发生了明显的变化;在熔融共混过程中,随着温度的提高,平衡扭矩增大;明胶与PE-g-MAH发生了反应形成PE-g-MAH-g-明胶接枝共聚物,而且随着PE-g-MAH用量的增加,形成接枝共聚物的量也提高;SEM的实验结果表明,在明胶的表面确有接枝物形成;通过DMA测试共混物的玻璃化转变温度,发现两组分的玻璃化转变温度差值减小,二者的相容性提高,实现了共混体系的自增容。研究结果表明,熔融共混后所得到的产物由PE-g-MAH、PE-g-MAH-明胶和明胶三种组分组成,其中PE-g-MAH-明胶的含量约为8-16%,对体系起着增容作用;共混物的力学性能,随PE-g-MAH用量的增加,逐渐提高,PE-g-MAH用量为80%时,性能最佳。以PE-g-MAH为反应增容剂,对PE/明胶共混材料进行了研究,探讨了制备工艺对材料性能的影响,结果表明:合适的工艺条件为温度170 ℃,时间10分钟;随PE-g-MAH加入量的增加,材料的拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度均得到提高,当其用量为6-8份时,力学性能得到明显改善。通过红外光谱、DSC、DMA、抽提实验、DSC等手段对共混材料的相容性进行了表征,结果表明:在HDPE/PE-g-MAH/明胶共混材料中,因与PE-g-MAH发生了反应形成PE-g-MAH-明胶接枝共聚物,明胶的氨基、酰胺Ⅰ带吸收峰峰位均发生了明显的变化;加入PE-g-MAH 后,HDPE的玻璃化转变温度提高;共混体系中HDPE、PE-g-MAH与PE-g-MAH-g-明胶具有良好的相容性,<WP=4>使PE-g-MAH对PE/明胶共混材料有明显的增容作用。首次采用熔融共混法研究了EAA/明胶反应增容,并表征了其相容性。红外光谱分析结果表明:体系中明胶的氨基吸收峰、酰胺Ⅱ带吸收峰峰位发生了明显的变化;二甲苯和水抽提实验表明,在熔融共混过程中EAA与明胶发生了反应;DMA测试共混物的玻璃化转变温度发现:两组分的玻璃化转变温度差值减小;SEM的实验结果表明,共混物中明胶的表面有接枝物形成。以上实验结果充分说明,在共混过程中,EAA与明胶发生化学反应形成接枝共聚物EAA-g-明胶实现自增容,使体系的相容性得到提高。对EAA/明胶反应自增容共混产物的研究证明,这也是一种由三种组分,EAA、明胶、EAA-g-明胶,组成的共混材料,其中增容剂EAA-g-明胶的含量约占5-15%。随EAA用量的增加,共混物的冲击强度提高,拉伸强度下降,当EAA用量为60%时,综合性能较好。以EAA为反应增容剂对聚乙烯/明胶共混材料进行了研究,探讨了制备工艺对材料性能的影响,找到了熔融共混的合适工艺条件为温度170℃,时间10分钟;揭示出随EAA加入量的增加,材料的拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度均得到提高的力学性能变化规律;当EAA用量为6份时,力学性能得到明显改善,与未增容体系相比,其拉伸强度、断裂伸长率提高约1倍,冲击强度提高约40%。通过红外光谱、DSC、DMA、SEM、抽提实验、DSC等手段对共混材料的相容性进行了表征,结果表明:在HDPE/EAA/明胶共混材料中,明胶的氨基吸收峰峰位因EAA与明胶发生反应而有明显的变化;加入EAA后HDPE的玻璃化转变温度提高;共混材料中,HDPE、EAA及EAA-g-明胶具有良好的相容性,EAA接枝明胶对共混材料起到了增容作用。首次采用羧基丁腈胶乳与明胶水溶液共混法制备羧基丁腈橡胶与明胶共混材料,探讨了制备工艺条件对材料性能的影响,发现明胶水溶液的浓度对分散相的形态影响很大,当明胶水溶液与羧基丁腈胶乳的粘度比界于0.7-3.7之间时,有利于明胶颗粒的细化,据此确定了合适的明胶水溶液浓度为10%;通过研究反应温度及时间对材料拉伸强度及断裂伸长率的影响,得出合适共混温度为70℃,时间为30分钟;随明胶含量的增加,材料的拉伸强度、硬度提高,断裂伸长率、冲击强度降低,明胶对羧基丁腈橡胶有明显的补强作用;当明胶的加入量低于40份时,材料主要表现为橡胶的性能,其加入量大于80份时,材料为一种刚韧平衡的材料;随明胶含量提高,共混材料的吸水率和水分释放量增加。采用红外光谱、抽提试验、DMA、SEM等对共混材料的相容性进行了表征,得出:明胶的氨基、酰胺Ⅰ带吸收峰峰位均发生了明显的变化,证明<WP=5>羧基丁腈橡胶与明胶之间有反应发生;当羧基丁腈橡胶与明胶的比例为100:20-100:120时,共混体系均形成三相结构,即羧基丁腈橡胶相,羧基丁腈橡胶接枝明胶相及明胶相,羧基丁腈橡胶接枝明胶起到增容剂的作用;共混材料中羧基丁腈橡胶与明胶的玻璃化转变温度均发生变化,差值减小;当明胶加入量为80份-120份时,共混材料中橡胶相分散均匀,颗粒尺寸达