PVA_胶原共混溶液的流变性能VIP专享VIP免费

第40卷第4期四川大学学报(工程科学版)Vol.40No.42008年7月JOURNALOFSICHUANUNIVERSITY(ENGINEERINGSCIENCEEDITION)July2008文章编号:100923087(2008)0420083206PVA/胶原共混溶液的流变性能来国莉1,李洋1,杜宗良2,李国英13(1.四川大学皮革化学与工程教育部重点实验室,四川成都610065;2.四川大学轻纺与食品学院,四川成都610065)摘要:采用共轴圆筒旋转流变仪和锥-板型转子流变仪研究了聚乙烯醇(PVA)和胶原(COL)共混溶液的稳态和动态流变性能,讨论了温度、共混比、浓度对流动曲线的影响。结果表明:PVA/COL共混溶液为假塑性流体,其偏离牛顿流动行为的程度与共混物的组成和浓度有关。胶原对于体系流变性质的影响居于主要地位,共混溶液具有和胶原相似的流变行为,如弹性效应占主导(G′>G″)、相似的剪切变稀曲线、相近的动态变性温度等。当PVA含量增至80%时,PVA/COL共混溶液的动态变性温度比纯胶原的提高了约2℃,且流动性好。浓度对于PVA/COL共混体系粘弹性的贡献以弹性增加为主;浓度越高,流体弹性特征越显著且结构越稳定。关键词:胶原;聚乙烯醇;共混;流变性能中图分类号:TS59文献标识码:ARheologicalBehaviorofPoly(vinylalcohol)/CollagenBlendsLAIGuo2li1,LIYang1,DUZong2liang2,LIGuo2ying1(1.TheKeyLab.ofLeatherChem.andEng.ofMinistryofEducation,SichuanUniv.,Chengdu610065,China;2.CollegeofLightIndustry,TextilesandFoods,SichuanUniv.,Chengdu610065,China)Abstract:Thestaticanddynamicrheologicalbehaviorsforblendsofcollagen(COL)withpoly(vinylalcohol)(PVA)wereinvestigatedbyacoaxialviscometerandandynamicrhemeterwithcone/platesystem.Theinfluencesoftemperature,blendratioandsolidcontentontheflowcurveswerediscussed.ItwasfoundthatthePVA/COLblendsbelongetothepseudo2plasticliquidsandthedegreeofdeviationtoNewtonianfluidhasrelationwiththecompositionandsolidcontentoftheblends.CollagenwasthedominantcontentintherheologicalbehaviorsofPVA/COLblends.Itseemedcollagenanditsblendsbehavedsimilarly,suchasdominateelasticappearance(G′>G″),thesimilarshearthinningbehaviorandthenearlysamethermaldenaturation.Thedenaturationtemperaturefor80/20(PVA/COL)blendwithfinefluiditywasabout2℃higherthanthatforpurecollagenalone.Thecontri2butionofsolidcontenttotheviscoelasticpropertieswasmainlyincreasingtheelasticityofPVA/COLblends.ThePVA/COLblendswithhighersolidcontentshowedmoredominantelasticpropertyaswellasthemorestableflowstructurethanthatwithlowersolidcontent.Keywords:Collagen;poly(vinylalcohol);blends;rheologicalbehavior胶原是哺乳动物体内含量最丰富、分布最广泛收稿日期5基金项目国家自然科学基金资助项目(563)作者简介来国莉(),女,博士生研究方向天然高分子3通讯联系人y@63的一种蛋白质,在体内以胶原纤维的形式存在,具有支撑器官和保护肌体的功能[1]。目前,根据制备条件的不同,主要存在胶原()、明胶()和水解胶原蛋白(yy)3种应用形式。不同于明胶(胶原纤维经高温作用后的产物):2007-09-0:20708:1982-.:.liguoings1.comcollagengelatincollagenhdrolsate和水解胶原蛋白(在较高温度下用蛋白酶水解胶原或明胶的产物),胶原的相对分子质量约为30万,完整保留天然的三股螺旋结构,赋予其特殊优越的性能,在食品、化妆品和生物医学材料等领域都得以广泛应用[2]。按照一定的比例将两种高分子共混是获得新材料最简单的方式[1]。聚乙烯醇(PVA)具有良好的化学稳定性、环境友好性、生物相容性及可降解性,特别是具有高亲水性和成膜性,可以引起和功能性天然高分子材料一定程度的相容性,因此适用于和天然高分子制备共混物和复合材料[3]。将胶原和PVA进行共混已有报道,但以成膜后进行结构性质的表征为主[4～5]。由于在实际应用中,新材料常常会被加工成型,成型方法已日趋多样化,如模压、压延、挤出、注射、流延、涂布及二次加工等。在此过程中,高分子流变学处于非常关键的地位,为成型加工过程提供重要的理论依据。然而,目前对于...