28.08.2024
Белки в изобилии содержатся в самых разнообразных источниках биомассы: в сельскохозяйственном и лесном сырье, побочных продуктах сельского хозяйства растительного и животного происхождения, в муниципальных отходах и др. Способность белков образовывать разветвленные структуры и большое количество активных функциональных групп, пригодных для химической модификации, делает их удобным субстратом для широкого спектра потенциальных применений в виде пластика. Приведенная статья описывает роль оборудования Memmert в исследовании технологии преобразования белков в пластик.
В нативном состоянии или в отсутствие пластификаторов белки остаются слишком хрупким материалом для обработки и последующего формования. Пластификация повышает технологичность материалов на основе белков и позволяет подвергать их термоформованию. Ученые, принимавшие участие в описанной работе, изучив сополимеризацию белков и мономеров, предложили новый подход к снижению гидрофильности материалов на основе белков путем использования поверхностно-активных веществ в качестве пластификаторов и компатибилизаторов (связующих агентов).
Преобразование белков в пластик
В данной работе исследуется подход к снижению гидрофильности материалов на основе белков путем ковалентного присоединения белков к гидрофобным полимерным цепям с использованием изолята сывороточного белка в качестве модельного белка. Для синтеза материала необходимо смешать белок с нерастворимыми в воде виниловыми мономерами, используя ионное поверхностно-активное вещество (ПАВ) в качестве компатибилизатора. Выбранное ПАВ (бензалкония хлорид) имеет низкую температуру плавления и способно пластифицировать белок. Двойная роль ПАВ как компатибилизатора и пластификатора позволяет проводить полимеризацию сополимеров на основе белков без растворителя и получать формоустойчивые термореактивы. Эта синтетическая стратегия позволяет получать частично возобновляемые материалы, содержащие белковые армирующие домены, с помощью процессов в промышленных масштабах и в будущем может быть расширена за счет включения виниловых мономеров или каучуковых полимерных сегментов, полученных из биомассы, для получения полностью бионасыщенных пластиков.
Материалы
В исследовательской работе рассматривается использование различных химических соединений: н-бутилакрилат, акрилат метилового эфира поли(этиленгликоля), азобис (изобутиронитрил), диакрилат бутандиола, метакриловый ангидрид, трет-бутил пероксиацетат, хлорид бензалкония.
Роль климатической камеры Memmert при преобразовании белков в пластик
Процесс исследовательской работы включает несколько этапов. Климатическая камера Memmert HPP110 с передовой технологией на основе элементов Пельтье использовалась на этапе сополимеризации белков и мономеров.
Образцы выдерживались в течение 72 часов в климатической камере при различной относительной влажности для насыщения перед механическими испытаниями. Гидрофобные и гидрофильные сополимеры были получены путем добавления н-бутилакрилата или акрилата метилового эфира поли(этиленгликоля) к комплексам белок-ПАВ и полимеризации смеси под давлением и охлаждением до комнатной температуры.
Заключение
Исследование проводилось с целью изучения технологии получения белковых сополимеров с использованием ПАВ в качестве пластификаторов и компатибилизаторов. ПАВ позволяют смешивать белки с мономерами разной полярности и расширяют радиус свойств материалов для сополимеров на основе белков. Такие сополимеры могут подвергаться термоформованию и полимеризации расплавом, что может использоваться для различных промышленных процессов: например, для литья под давлением и выдувного формования. Материалы были приготовлены путем объединения сывороточного белка с катионным ПАВ, а затем смешивания его с гидрофобным мономером н-бутилакрилатом.
Климатическая камера Memmert HPP110eco
Климатическая камера Memmert HPP110eco с передовой технологией на основе элементов Пельтье предназначена для создания стабильной и контролируемой среды при широком спектре применений, включая тестирование материалов, исследования и контроль качества. Камера обеспечивает точный контроль температуры и влажности, отличается большим внутренним объемом и простым цифровым управлением. Камера также оснащена встроенным индикатором и регистратором данных для обеспечения точных и стабильных результатов, функцией автоматического открывания двери и несколькими полками для размещения образцов.
Система высокоточной регулировки гарантирует абсолютно однородное и устойчивое распределение температуры и влажности даже при сложных параметрах. HPP110eco изготовлена из высококачественных материалов, обеспечивающих ее долговечность и прочность,
С подробным каталогом доступного для заказа оборудования Memmert вы можете ознакомиться на сайте Глювекс в разделе производителя. Для заказа приборов вы можете оставить заявку по адресу sales@gluvex.com или связаться с нами по телефону 8 (495) 291-39-19.
Добавить комментарий