[01400041]蚕丝素蛋白与聚丙烯腈及聚丙烯酸(酯、盐)的共混研究

将天然丝(蛋白)的优异性能与某些合成高分子材料结合有可能得到一类具有综合性能的新型材料，其关键在于如何将丝素蛋白引入以及对两者之间相互关系的理解。该课题制备了蚕丝素蛋白与一系列合成高分子的溶液共混及共混材料，研究了共混机理和产物的基本结构和性能，取得了如下主要成果：　　建立了将腈纶与蚕丝素蛋白溶解并进行共混溶液纺丝的方法，由此得到了不同丝素含量的共混纤维；研究结果表明共混纤维呈现以腈纶为“剑”，丝素为“鞘”的复合结构，兼具丝绸和腈纶纤维的多种优点，其强度也符合服用纤维的要求。　　为优化聚丙烯腈/丝素蛋白共混纤维的各项性能，研究了以氧化－还原体系为引发剂的丙烯腈接枝丝素蛋白的反应，并详细地探索了用部分接枝物作为增溶剂对聚丙烯腈和丝素蛋白共混材料结构和性能的影响。　　研究了丙烯腈与丙烯酸甲酯共聚物/丝素蛋白共混物的相容性和组份间的特殊相互作用，发现合成共聚物含有的羰基与丝素蛋白中酰胺基团形成分子间氢键，且数量随温度的升高而增多，从而提高了组份间的相容性；另外，有证据表明在此类体系内所形成的氢键具有多样性。氢键使丝素蛋白分子不得不调整自身原有的构象，从而引起其构象转变，甚至会产生有别于无规线团/α-螺旋或β-折叠的新构象。　　聚丙烯酸(盐)与丝素蛋白的溶液共混研究表明，聚丙烯酸与丝素将以通过分子间氢键的结合方式而形成复合物，且随共混溶液的浓度不同，复合物的形式分别可以是可溶、凝胶状及以沉淀形式产生的固体。而聚丙烯酸盐与丝素蛋白的特殊相互作用可能以两种方式存在：一为聚合物中的羰基与丝素中众多的电子受体所形成的分子间氢键，另一则为金属离子和酰胺基团之间的静电作用。实验结果还显示丝素蛋白与聚丙烯酸(盐)之间有足够的相容性。