Page 42 - 《橡塑智能与节能环保》2019年1期

技术与装备
T echnology & equipment

是湿工艺。两种方法均可引入硬脂酸表面改性剂。图1
表示出大豆蛋白质、硬脂酸及大豆蛋白质与硬脂酸混
合物的傅里叶转换红外光谱。应在SPI质量基础上加入
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了5%的硬脂酸，除在约2900cm 处的烃吸收外，大豆
蛋白质的吸收峰使硬脂酸及可能形成的酰胺/酯键的
大多数特征吸收峰变模糊。尽管这样，包括高温、中
性pH、长反应时间和脱水反应条件在内的反应条件有
利于酯和酰胺键的形成。预计硬脂酸可与来自大豆蛋
白质的苏氨酸、经氨酸和硌氨酸单体单元的烃基基团
形成酯键及与来自于脯氨酸、精氨酸、组氨酸和色氨
酸单体单元的伯胺/伸胺形成酰胺键。相比由大豆蛋 图2 加权粒径分布情况。大豆蛋白质和硬脂酸从微射流分
散装置中取出后立即测量SPI-I。SPI-I在常温条件下放置20
白质和硬脂酸的微射流分散和球磨混合物得到的谱图 h之后测量SPI-2（SPI大豆分离蛋白质）
（D），仅由球磨工艺得到的谱图（C）表现出更为明
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显的C-H伸展峰（2900cm ），如图1所示。因使用ATR
方法进行红外分析，故这些结果表明，仅使用球磨加
工的混合物相比，应用微射流分散和球磨工艺时，硬
脂酸的表面浓度较小。其差别可由图2中的粒子粒径分
布解释，图2表示，在微射流分散处理后立即测量时，
大豆蛋白质-硬脂酸混合物的平均粒径为138nm。分散
体放置20h后，粒径变大，平均粒径达到327nm。这些
结果表明，在团聚过程中，一些硬脂酸被封团在大豆
蛋白质聚集体中，降低了混合物在球磨成粉末后硬脂
酸的表面浓度，表现出更佳效果。

图1 硬脂酸（A）、大豆蛋白质（B）、含5%硬脂酸的球磨
大豆蛋白质（C）和含5%硬脂酸的微射流分散与球磨大豆蛋
白质（D）的傅里叶转换红外光谱

图3 表示出球磨时间对未改性SPI填充橡胶复合 图3 无改性SPI复合材料的弹性模量、拉伸强度和扯断伸长
率。对比SPI复合材料，SPI-6复合材料中SPI研磨了6个多小
材料力学性能的影响，SPI研磨不同时间（3h和9h）。 时。图中所有符号与伸长率图中所示的符号相同。SPI未经
微射流分散处理（SPI：大豆分离蛋白质）
而较长研磨时间明显提高了具有较高填料浓度的复合
材料的拉伸强度，但降低了其动态弹性模量，扯断伸 填料的粒径因球磨工艺而变小后，复合材料中的填料
长率没有显著改变。复合材料较低的弹性模量表明， 网络软化。可能与某些先前观察到的炭黑结构度下降

14 橡塑智造与节能环保 2019年 总第25期 第3卷 第1期