本发明专利技术公开了一种大豆蛋白质纳米复合材料试片及其制备方法和用途。该大豆蛋白质纳米复合材料试片包括大豆蛋白质、Mg(OH)2纳米粒子和增塑剂；Mg(OH)2纳米粒子占Mg(OH)2纳米粒子和大豆蛋白质总重量的5%-30%；增塑剂的重量为大豆蛋白质重量的30%-50%。本发明专利技术制备的豆蛋白质纳米复合材料试片性能优越，制备工艺简单，且绿色环保。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种大豆蛋白质纳米复合材料试片，具体涉及一种大豆蛋白质/Mg (OH) 2纳米复合材料试片。
技术介绍
大豆蛋白质是豆油工业的副产品，其来源广泛且产量丰富，价格低廉，并且具有良好的生物活性和生物可降解性，目前主要应用于食品包装材料、可降解塑料制品、环保黏合剂以及食品工业等领域(Kumar R, Liu D, Zhang L, J.Biobased Mater.Bioenergy2008, 2，1-24.)。纯蛋白质不能塑化，通常需要加入小分子增塑剂来改善蛋白质的流动性和韧性。然而，加入增塑剂后，材料的力学强度降低(Liu D, Zhang L, Macromol.Mater.Eng.2006, 291，820-828)。因此增塑剂在改善材料韧性的同时降低了强度和耐水性。纳米复合可改善大豆蛋白质材料的力学性能。因此，制备大豆蛋白质纳米复合材料已成为大豆蛋白质应用开发的重要方面之一。陈谱发现了大豆蛋白质/氢氧化铝纳米复合材料(陈谱，大豆蛋白质塑料的结构和性能研究，武汉大学博士学位论文)，将蛋白质分散于氯化铝水溶液中，缓慢滴加氨水可形成絮凝状复合物。然而，蛋白质与氢氧化铝形成絮凝状复合物后，氨水在氯化铝水溶液中难以分散均匀，阻碍纳米氢氧化铝均匀分散。且氨水可与氢氧化铝反应，生成复杂的氧化铝水合物而非简单的氢氧化铝。因此，大豆蛋白质/氢氧化铝纳米复合塑料中氧化铝水合物的准确成分难以确定，因此对整体复合材料的结构难以从Al的加入量中进行控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种结构明确、且力学性能更佳的大豆蛋白质纳米复合材料试片。为了达到上 述目的，本专利技术提供了一种大豆蛋白质纳米复合材料试片，包括大豆蛋白质、Mg(OH)2纳米粒子和增塑剂；Mg(OH)2纳米粒子占Mg(OH)2纳米粒子和大豆蛋白质总重量的5%-30% (优选比例为15%-20%);增塑剂的重量为大豆蛋白质重量的30%-50%。其中，大豆蛋白质为大豆分离蛋白质或大豆浓缩蛋白质。增塑剂为甘油、甲酰胺、乙酰胺、丙烯酰胺、二乙醇胺、三乙醇胺、山梨醇、丙二醇，乙二醇或丙二醇。本专利技术还提供了上述大豆蛋白质纳米复合材料试片的制备方法，包括以下步骤: (1)将大豆蛋白质分散于氯化镁、硫酸镁或硝酸镁溶液中，剧烈搅拌，搅拌速度为100-800r/min，然后缓慢滴加氨水或NaOH溶液至pH=10，反应时间0.l_4h，得到含有絮凝物的溶液； (2)向步骤(I)中得到的含有絮凝物的溶液中加入丙酮后，离心分离得到大豆蛋白质纳米复合材料； (3)向步骤(2)制备的大豆蛋白质纳米复合材料中添加增塑剂，通过单螺杆或双螺杆挤出机挤出混合，螺杆转速在2(Tl00rpm之间，螺杆挤出机从进料口到挤出模口的温度分别设置为6(T90、8(Tl20、10(ri60°C ;最后在90 150°C、5 25Mpa下热压3 15min后得到所述大豆蛋白质纳米复合材料试片。其中，氯化镁、硫酸镁或硝酸镁溶液的质量百分浓度为0.4%-3.5%。本专利技术还提供了上述大豆蛋白质纳米复合材料试片在制备生物降解塑料、包装材料方面的应用。本专利技术相比现有技术具有以下优点: 1.本专利技术中使用的材料均绿色环保可降解材料，同时制备过程在水体系下进行，无有机溶剂，无毒副作用，终端产品可以大量在食品包装、生物降解塑料制品等方面使用； 2.本专利技术利用蛋白质上-0H，NH2^-NH-CO-,-COOH等极性基团和Mg(OH)2上OH之间的高亲和性和强氢键相互作用，首次在大豆蛋白质中原位生成纳米Mg(OH)2，制备出这种高强度的生物降解材料，同时具有较高的耐水性和热稳定性； 3.本专利技术提供了一套利用简单的工艺、环保的过程和低廉的成本生产可生物降解的高强度大豆蛋白质材料的方法，在食品包装、可降解塑料产品等方面具有广阔的应用前景，可以有效地节约石油资源，减弱环境污染。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术大豆蛋白质纳米复合材料试片进行详细说明。实施例1 将IOg大豆分离蛋 白质(SPI)分散于0.43 Wt %氯化镁溶液中200 ml剧烈搅拌，缓慢滴加0.2 wt%氨水至pH=10。加入丙酮IOOmL(丙酮的加入量可选氯化镁溶液、硫酸镁或硝酸镁溶液体积的0.5-1.5倍)后，经过8000rpm离心和70°C干燥，可得到大豆蛋白质/Mg(OH)2纳米复合材料。加入5g甘油增塑剂,通过单螺杆挤出机混合,螺杆转速在IOOrpm之间，单螺杆挤出机从进料口到挤出模口的三段温度分别设置为90、110、130°C。最后在140°C、20MPa热压5min后得到大豆蛋白质纳米复合材料试片。实施例2 将IOg大豆分离蛋白质(SPI)分散于0.91wt%氯化镁溶液中200ml剧烈搅拌，缓慢滴加0.2 wt%氨水至pH=10。加入丙酮IOOmL后，经过8000rpm离心和70°C干燥,可得到大豆蛋白质/Mg(OH)2纳米复合材料。加入5g甘油增塑剂,通过单螺杆挤出机混合,螺杆转速在IOOrpm之间，单螺杆挤出机从进料口到挤出模口的三段温度分别设置为90、110、130°C。最后在140°C、20MPa热压5min后得到大豆蛋白质纳米复合材料试片。实施例3 将IOg大豆分离蛋白质(SPI)分散于1.44wt%氯化镁溶液中200ml剧烈搅拌，缓慢滴加0.2 wt%氨水至pH=10。加入丙酮IOOmL后，经过8000rpm离心和70°C干燥,可得到大豆蛋白质/Mg(OH)2纳米复合材料。加入5g甘油增塑剂,通过单螺杆挤出机混合,螺杆转速在IOOrpm之间，单螺杆挤出机从进料口到挤出模口的三段温度分别设置为90、110、130°C。最后在140°C、20MPa热压5min后得到大豆蛋白质纳米复合材料试片。实施例4 将IOg大豆分离蛋白质(SPI)分散于2.04wt%氯化镁溶液中200ml剧烈搅拌，缓慢滴加0.2 wt%氨水至pH=10。加入丙酮IOOmL后，经过8000rpm离心和70°C干燥,可得到大豆蛋白质/Mg(OH)2纳米复合材料。加入5g甘油增塑剂,通过单螺杆挤出机混合,螺杆转速在IOOrpm之间，单螺杆挤出机从进料口到挤出模口的三段温度分别设置为90、110、130°C。最后在140°C、20MPa热压5min后得到大豆蛋白质纳米复合材料试片。实施例5 将IOg大豆分离蛋白质(SPI)分散于2.72wt%氯化镁溶液中200ml剧烈搅拌，缓慢滴加0.2 wt%氨水至pH=10。加入丙酮IOOmL后，经过8000rpm离心和70°C干燥,可得到大豆蛋白质/Mg(OH)2纳米复合材料。加入5g甘油增塑剂,通过单螺杆挤出机混合,螺杆转速在IOOrpm之间，单螺杆挤出机从进料口到挤出模口的三段温度分别设置为90、110、130°C。最后在140°C、20MPa热压5min后得到大豆蛋白质纳米复合材料试片。实施例6 将IOg大豆分离蛋白质(SPI)分散于3.50wt%氯化镁溶液中200ml剧烈搅拌，缓慢滴加0.2 wt%氨水至pH=10。加入丙酮IOOmL后，经过8000rpm离心和70°C干燥,可得到大豆蛋白质/Mg(OH)2纳米复合材料。加入5g甘油增塑剂,通过单螺杆挤出机混合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大豆蛋白质纳米复合材料试片，其特征在于：所述复合材料包括大豆蛋白质、Mg(OH)2纳米粒子和增塑剂；所述Mg(OH)2纳米粒子占Mg(OH)2纳米粒子和大豆蛋白质总重量的5%?30%；所述增塑剂的重量为所述大豆蛋白质重量的30%?50%。
【技术特征摘要】
1.一种大豆蛋白质纳米复合材料试片，其特征在于:所述复合材料包括大豆蛋白质、Mg (OH) 2纳米粒子和增塑剂；所述Mg(OH)2纳米粒子占Mg(OH)2纳米粒子和大豆蛋白质总重量的5%-30% ;所述增塑剂的重量为所述大豆蛋白质重量的30%-50%。2.根据权利要求1所述的大豆蛋白质纳米复合材料试片，其特征在于:所述Mg(0H)2m米粒子占Mg(OH)2纳米粒子和大豆蛋白质总重量的15%-20%。3.根据权利要求1或2所述的大豆蛋白质纳米复合材料试片，其特征在于:所述大豆蛋白质为大豆分离蛋白质或大豆浓缩蛋白质。4.根据权利要求1或2所述的大豆蛋白质纳米复合材料试片，其特征在于:所述增塑剂为甘油、甲酰胺、乙酰胺、丙烯酰胺、二乙醇胺、三乙醇胺、山梨醇、丙二醇，乙二醇或丙二醇。5.—种如权利要求1或2所述的大豆蛋白质纳米复合材料试片的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)将大豆蛋...
【专利技术属性】
技术研发人员：田华峰，刘大刚，罗军，
申请(专利权)人：惠州市诺亚维纳米环保材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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