文档介绍：山东轻工业学院
硕士学位论文
胶原多肽在离子液体中的溶解及溶液流变性的研究
姓名:张玲
申请学位级别:硕士
专业:高分子化学与物理
指导教师:李天铎
2011-06-10
山东轻工业学院硕士学位论文
摘要
蛋白质是丰富的可再生资源之一。室温离子液体由于具有强极性、难挥发性、不易
燃性、良好的热稳定性和化学稳定性而广泛的应用于有机合成、电化学、材料合成和分
析化学等领域。本文首先合成了部分咪唑型离子液体,然后以胶原多肽为原料,研究了
胶原多肽在离子液体中的溶解特性、再生胶原多肽的结构和性能变化以及胶原多肽/离子
液体溶液的流变特性。主要研究内容如下:
( 1 )以 N- 甲基咪唑为主要原料合成了离子液体氯代 1- 烯丙基-3- 甲基咪唑
([AMIM]Cl)、氯代 1-丁基-3-甲基咪唑([BMIM]Cl)和溴代 1-丁基-3-甲基咪唑
([BMIM]Br)并采用 FT-IR, 1H-NMR 等方法对产物的结构进行表征。结果表明合成的
产物为我们的目标产物。
(2)研究了胶原多肽在[AMIM]Cl、[BMIM]Cl、[HMIM]Cl、[BMIM]Br、[BMIM]BF4
和[BMIM]PF6 六种离子液体中的溶解性能与离子液体结构和溶解温度的关系。结果表
明,阳离子相同时,阴离子为 Cl-的离子液体对胶原多肽的溶解性能最好;阴离子同为
Cl-的离子液体,阳离子为[AMIM]+的离子液体对胶原多肽的溶解性最好;胶原多肽在离
子液体中的溶解速率受温度影响明显,温度越高,溶解速率越快。
(3)分别用甲醇、乙腈使胶原多肽再生,用 FT-IR、XRD、DSC、TGA 等方法研究再
生后胶原多肽结晶度、热稳定性等方面的变化,结果表明再生胶原多肽的结晶度和热稳
定性降低;再生溶剂对胶原多肽也有影响,甲醇再生的胶原多肽结晶度高于乙腈再生的
胶原多肽,但热稳定性却较乙腈再生的胶原多肽差。
(4) 采用旋转流变仪探讨了浓度和温度对胶原多肽/[AMIM]Cl 溶液的稳态流变和动
态流变行为的影响规律。稳态流变结果表明:胶原多肽/离子液体溶液属于假塑性流体,
并且溶液表现为剪切变稀的临界剪切速率随着浓度的增大和温度的降低而向低频区移
动;动态流变实验结果表明:溶液的弹性模量和粘性模量都随着频率的增大而增大;在
20-50℃,溶液的弹性模量随着溶液浓度的增大而增大,但是当温度升高到 60℃及以上
时,溶液的弹性模量不受溶质的影响,只表现为溶剂的弹性,表明溶液的弹性是焓所引
起的,粘性模量随着溶液浓度的增大和温度的降低而增大。胶原多肽/[AMIM]Cl 溶液弹
性模量的特殊变化规律,使其弹性模量与粘性模量的交点随着溶液浓度的升高和温度的
降低向低频区移动。

关键词: 明胶;离子液体;溶解;再生;流变

I
山东轻工业学院硕士学位论文
ABSTRACT
Protein is one of the richest renewable resources. Ionic liquids (ILs) are widely used in
organic synthesis, electrochemistry, material preparations and analytical chemistry due to
their remarkable properties including strong polarity, nonvolatility,nonflammability and high
thermal and chemical stability.
In our paper, several kinds of imidazolium ionic liquids were synthesised for the
dissolution of gelatin. Then the solubility of gelatin in ionic liquids, the changes of original
and regenerated gelatin on the struture and properties, and the rheology of gelatin/ionic
liquids solutions were investigated. Main contents of this thesis are as follows:
(1) Take 1-methyimidazole as the main raw material, several kinds of ioni