环氧化合物改性大豆蛋白胶黏剂的制备与性能研究的开题报告.docx

环氧化合物改性大豆蛋白胶黏剂的制备与性能研究的开题报告
一、选题背景及意义
胶黏剂作为重要的工业粘接材料，被广泛应用于建筑、汽车、电子、纸浆、包装等领域。传统的胶黏剂中，蛋白质作为一种天然高分子材料，在水凝胶的制备方面已经得到了广泛应用。但是，由于蛋白质材料的极性较强，在应用于胶黏剂方面时，往往会出现一些缺陷，如低湿度环境下的降解、耐热性较差等。为了弥补这些缺陷，研究者们提出了许多改性蛋白质的方法，其中最为明显的一种方法就是利用环氧化合物改性蛋白质，提高胶黏剂的性能。因此，本课题选题的背景有着十分重要的实际意义和学术价值。
二、研究目的
本课题的研究目的是，通过环氧化合物改性蛋白质制备一种新型的大豆蛋白胶黏剂，探究环氧化合物改性对蛋白质胶黏剂的性能改善作用，并且分析胶黏剂性质与各处理条件（如环氧丙烷添加量、反应时间等）的关系，为胶黏剂的改良提供理论依据和实践指导。
三、研究内容及方法
1.采用大豆蛋白为基质，通过环氧化合物反应，对蛋白质进行改性——利用环氧丙烷作为环氧化合物，对大豆蛋白进行改性反应。
2.随着环氧丙烷添加量的增加，研究大豆蛋白的结晶形态、热稳定性、分子量等特性的变化情况。
3.将改性后的大豆蛋白制成胶黏剂，对其粘接强度、拉伸强度、抗剪切强度、附着性等性能进行测试，并分析各处理条件与胶黏剂性质之间的关系。
四、研究预期结果
通过对大豆蛋白胶黏剂的改性，我认为可以得到以下一些重要的研究预期结果：
1.通过合适的添加量和反应时间以及条件，可以得到较为理想的大豆蛋白胶黏剂。
2.改性后的大豆蛋白胶黏剂应该会具有更好的耐热性和抗水解性能，能够扩大它的适用范围。
3.与传统的大豆蛋白胶黏剂相比，改性后的胶黏剂会具有更好的粘接质量和抗剪切强度。
五、研究方案书
【1】实验材料与设备
材料：大豆蛋白粉，水，NaOH，4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-皂烷氧基自由基（TEMPO），NaClO，纯环氧丙烷，甘油，明胶
设备：电子天平，离心机，磁力搅拌器，真空干燥箱，紫外-可见分光光度计，透析膜
【2】实验步骤
1.准备大豆蛋白水溶液。将大豆蛋白粉加入去离子水中，搅拌均匀后，加入适量NaOH调节pH值。
2.通过TEMPO低温氧化反应搭建蛋白质颗粒。
3.将TEMPO反应后的生物量肽化。
4.添加NaClO引发酶解反应，将肽化的物质酶解，得到对应的多聚体。
5.将得到的多聚体与纯环氧丙烷进行反应。
6.制备改性大豆蛋白胶黏剂。将改性后的大豆蛋白与少量甘油、明胶加入水中，搅拌均匀后用真空干燥箱将其烘干。
【3】实验考核
1.对改性前后的大豆蛋白进行热稳定性测试，观察其结晶形态和分子量变化情况。
2.寻找最佳的环氧丙烷添加量和反应时间，以实验数据为准，研究各处理条件与胶黏剂性质之间的关系。
3.对制备的改性大豆蛋白胶黏剂进行胶黏试验和性能测试，比较传统大豆蛋白胶黏剂与改性后的胶黏剂之间的性质差异。
六、研究时间安排
本课题整个研究计划于：2021年10月份开始，2022年4月份结束。
七、预期的经济效益及社会效益
胶黏剂作为一种广泛应用的材料，改良胶黏剂性能是一项十分必要的任务。通过本课题研究，可以为制备性能更好的胶黏剂提供一种新的捷径，可以加快其产生落地的速度，促进企业的发展。同时，胶黏剂在工业应用中的使用旺盛，研究出性能更优良的新型材料，对于降低企业的生产成本、提高效率将具有积极的社会效益。