蚕丝蛋白的改性研究及相应脱模装置的设计

• 作 者: 罗子木
• 出 处: 华中师范大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 蚕丝蛋白 一步法 聚己内酯四元醇 聚氨酯 脱模装置

本文采用一步法成功制备了聚氨酯微球改性的蚕丝蛋白材料,以及成功研制了一种,针对改性蚕丝蛋白类难以脱模高聚物材料冲击厚样脱模的新型装置。本文首先研究了新型改性蚕丝蛋白的结构和性能,然后探究了不同聚氨酯预聚体含量对所得改性蚕丝蛋白材料结构和性能的影响,最后解决了改性蚕丝蛋白冲击厚样难以脱模的问题,从而成功研制了一种新型脱模装置,并测试了该新型脱模装置的普遍适用性。本文主要由以下两部分构成:(1)研究了改性蚕丝蛋白材料的结构和性能,以及不同聚氨酯含量对改性蚕丝蛋白结构和性能的影响。实验中以聚己内酯四元醇(PCL tetrol)和4,4’-二甲基二异氰酸酯(MDI)为原料合成聚氨酯预聚体,然后仅以水为增塑剂在密炼机中改性蚕丝蛋白,制备出了一系列不同聚氨酯含量的改性蚕丝蛋白材料;对其分别进行测试,结果表明,在密炼熔融反应中聚氨酯形成了微球,蚕丝蛋白基质和聚氨酯之间生成了氨酯共价键,且用于改性蚕丝蛋白(SF)的聚氨酯预聚体的反应率为99.1±0.2%。和纯的蚕丝蛋白材料相比,改性蚕丝蛋白的断裂伸长率、断裂强度以及柔韧性和疏水性都随着聚氨酯含量的增加而显著提高。(2)在制备用于冲击强度测试的,改性蚕丝蛋白材料冲击测试样条过程中发现,由于改性蚕丝蛋白材料的高黏性和差的流动性导致样条与模具之间粘附力和吸附力太强,脱模时很难将样条从模具中有效脱出;因此本工作成功研制了一种新型脱模工具,并研究了该装置对各类材料(改性蚕丝蛋白、塑料基复合材料、环氧树脂材料等)脱模的成功率和普适性。实验中,根据实验室前期对高分子力学性能测试所用模具的了解和研究,利用Auto CAD 2013画出了新型脱模装置图纸,并且加工制造出了实物。新型脱模装置经过不同材料的脱模试验,结果表明此脱模装置能够克服样条与模具之间的作用力,并且可以解决样条脱模时受力不均的等问题,适合通用塑料冲击厚样的脱模。后期,进行了大量的宣传推广,用户反响良好。