《生物质材料丛书:大豆蛋白基高分子材料》共8章,以大豆蛋白为对象,从材料科学的角度出发,阐述大豆蛋白的组成结构特性和大豆蛋白的改性技术,重点介绍大豆蛋白在各种不同材料领域中的应用,包括大豆蛋白基胶黏剂、大豆蛋白基塑料、大豆蛋白基复合材料、大豆蛋白基纤维材料、大豆蛋白基膜材料、大豆蛋白基发泡材料以及大豆蛋白基生物医用材料等的制备原理、制备技术、结构性能及应用。
《生物质材料丛书:大豆蛋白基高分子材料》对于从事大豆蛋白基高分子材料、生物质基材料研究和产品研发的专业技术人员和科技工作者具有很好的参考价值,同时适合高分子材料科学与工程、材料科学与工程等相关专业的高校教师、研究生和本科生阅读参考。
合成高分子材料以其卓越的性能和适宜的价格,成为人们生产、生活不可或缺的一类材料,其消耗量居材料领域之首。但是,合成高分子材料的制备与生产高度依赖于储量有限、不可再生的石油资源,而且合成高分子大多难以降解,从而易于产生大量废弃物,带来严重的环境污染问题,并随着经济快速发展而日益严重。为了人类的可持续发展,能源问题和环境问题迫使人们不断地寻求和探究新型、环保、可再生且可降解的替代材料。蛋白质、淀粉、纤维素、木质素、甲壳素等生物质资源,具有储量丰富、可再生、可生物降解、环境友好等特性而受到人们的广泛关注。其中,蛋白质作为生命的物质基础和第一类营养素在天然高分子材料中占据重要地位。
大豆蛋白作为最丰富的植物蛋白,具有广泛的工业应用价值,不仅可用于生产豆浆、豆奶、豆腐、豆皮、蛋白质粉等食品和营养保健品,还可用于生产胶黏剂、塑料、纤维、复合材料等生物质基材料,并广泛应用于木材加工、农业、建筑、纺织、日用品甚至医学组织工程等领域之中,在推动经济社会发展和生态文明建设中具有十分重要而深远的意义。
本书从材料学角度出发,结合高分子科学理论和技术,阐述大豆蛋白的组成结构特性,详细总结大豆蛋白的各种改性方法和手段,系统地介绍了大豆蛋白基胶黏剂、大豆蛋白基塑料、大豆蛋白基复合材料、大豆蛋白基纤维材料及其他大豆蛋白基材料的制备原理和技术、材料结构与性能及其在材料领域中的各种应用。期望本书能为大豆蛋白领域及其相关领域的科研工作者提供参考与借鉴,共同推动大豆蛋白基高分子材料的发展,促进生物质材料的综合开发和高效利用。
本书共分8章,其中第1章、第8章由霍鹏飞编著,第2章、第5章由刘旸编著,第3章、第4章由高振华编著,第6章、第7章由张跃宏编著。本书由林业公益性行业科研专项(项目编号201504502)资助,同时在编写过程中,承蒙东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室的大力支持,并在王清文教授的指导和关心下完成,在此一并致以深深的谢意。
鉴于本书内容广泛,加之作者水平有限,书中难免存在不足和疏漏,恳请广大读者不吝指正,以便我们进一步修订和完善。
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第1章 绪论
1.1 大豆的概述
1.1.1 大豆的种植生产简史
1.1.2 大豆的化学成分
1.1.3 大豆的加工利用
1.2 大豆蛋白的提取
1.3 大豆蛋白的分类
1.3.1 豆饼与豆粕
1.3.2 脂豆粉
1.3.3 大豆浓缩蛋白
1.3.4 大豆分离蛋白
1.3.5 大豆组织蛋白
1.4 大豆蛋白的应用
1.4.1 在食品工业中的应用
1.4.2 在营养保健中的应用
1.4.3 在材料工业中的应用
参考文献
第2章 大豆蛋白的化学组成、结构和主要特性
2.1 大豆蛋白的基本化学组成
2.2 大豆蛋白的主要级分及分子量
2.3 大豆蛋白的分子结构
2.3.1 一级结构
2.3.2 二级结构
2.3.3 超二级结构和结构域
2.3.4 三级结构
2.3.5 四级结构
2.4 大豆蛋白的物化特性
2.4.1 溶解特性
2.4.2 变性
2.4.3 水合特性
2.4.4 成膜性
2.4.5 乳化性
2.4.6 凝胶性
2.4.7 发泡性
2.4.8 化学反应活性
参考文献
第3章 大豆蛋白的改性
3.1 大豆蛋白的物理改性
3.1.1 机械辅助变性
3.1.2 化学试剂辅助变性
3.1.3 增塑改性
3.1.4 物理共混改性
3.2 大豆蛋白的化学改性
3.2.1 交联改性
3.2.2 酰化改性
3.2.3 接枝改性
3.2.4 其他化学改性
3.3 大豆蛋白的酶解改性
参考文献
第4章 大豆蛋白基胶黏剂
4.1 大豆蛋白基胶黏剂制备的基础改性
4.1.1 物理改性
4.1.2 化学变性处理
4.1.3 降解处理
4.1.4 化学改性
4.2 主要的大豆蛋白基胶黏剂
4.2.1 大豆蛋白基胶黏剂的分类
4.2.2 传统大豆蛋白基胶黏剂
4.2.3 醛系合成树脂共混改性大豆蛋白基胶黏剂
4.2.4 聚酰胺一环氧氯丙烷改性大豆蛋白基胶黏剂
4.2.5 多异氰酸酯改性大豆蛋白基胶黏剂
4.2.6 醛类交联改性大豆蛋白基胶黏剂
4.2.7 复合酰化改性大豆蛋白基胶黏剂
4.2.8 接枝共聚改性大豆蛋白基胶黏剂
4.2.9 无机纳米粒子改性大豆蛋白基胶黏剂
4.2.10 环氧树脂改性大豆蛋白基胶黏剂
4.2.11 仿生改性大豆蛋白基胶黏剂
4.2.12 其他改性大豆蛋白基胶黏剂
4.3 大豆蛋白基胶黏剂的胶接及其影响因素
4.3.1 大豆蛋白基胶黏剂的胶接机理
4.3.2 胶接接头的结构与破坏
4.3.3 影响大豆蛋白基胶黏剂胶接性能的主要因素
4.4 大豆蛋白基胶黏剂的防腐
4.5 大豆蛋白基胶黏剂的应用及发展前景
参考文献
第5章 大豆蛋白基塑料
5.1 大豆蛋白基塑料的加工工艺
5.1.1 模压成型
5.1.2 挤出成型
5.2 增塑改性大豆蛋白基塑料
5.2.1 增塑改性大豆蛋白基塑料的原因
5.2.2 小分子增塑的大豆蛋白基塑料
5.2.3 合成大分子增塑的大豆蛋白基塑料
5.3 大豆蛋白基塑料耐水性改善方法
5.3.1 物理改性大豆蛋白基塑料
5.3.2 酸改性大豆蛋白基塑料
5.3.3 交联改性大豆蛋白基塑料
5.3.4 功能性单体接枝改性大豆蛋白基塑料
5.3.5 填充改性大豆蛋白基塑料
5.4 纳米粒子改性大豆蛋白基塑料
5.4.1 纳米硅酸盐改性大豆蛋白基塑料
5.4.2 纳米金属氧化物改性大豆蛋白基塑料
5.4.3 碳纳米管改性大豆蛋白基塑料
5.4.4 纳米二氧化硅改性大豆蛋白基塑料
5.4.5 纳米碳酸钙改性大豆蛋白基塑料
5.5 大豆蛋白基塑料的应用及发展前景
参考文献
第6章 大豆蛋白基复合材料
6.1 植物纤维增强大豆蛋白基复合材料
6.1.1 大豆蛋白/非木质基纤维复合材料
6.1.2 大豆蛋白/木纤维复合材料
6.1.3 影响植物纤维增强大豆蛋白基复合材料性能的因素
6.2 植物纤维增强大豆蛋白基复合材料的界面概述
6.2.1 大豆蛋白基复合材料界面作用机理
6.2.2 影响大豆蛋白基复合材料界面结合强度的因素
6.2.3 提高界面相容性途径
6.3 其他纤维增强大豆蛋白基复合材料
6.3.1 纤维素纳米纤维增强大豆蛋白基复合材料
6.3.2 甲壳素纳米晶须增强大豆蛋白基复合材料
6.4 天然高分子共混改性大豆蛋白基复合材料
6.4.1 大豆蛋白/淀粉复合材料
6.42 大豆蛋白/天然橡胶复合材料
6.4.3 大豆蛋白/木质素复合材料
6.4.4 大豆蛋白/纤维素复合材料
6.4.5 大豆蛋白/甲壳素复合材料
6.4.6 大豆蛋白/琼脂复合材料
6.5 合成高分子共混改性大豆蛋白基复合材料
6.5.1 大豆蛋白/聚乙烯醇复合材料
6.5.2 大豆蛋白/聚乳酸复合材料
6.5.3 大豆蛋白/聚己内酯复合材料
6.5.4 大豆蛋白/聚氨酯复合材料
6.5.5 大豆蛋白/聚羟基酯醚复合材料
6.6 大豆蛋白基复合材料的降解性研究
6.6.1 大豆蛋白基复合材料的降解机理
6.6.2 影响大豆蛋白基复合材料降解的因素
6.6.3 大豆蛋白基复合材料的降解性实验方法
6.6.4 大豆蛋白基复合材料降解性的常见评价指标
6.7 大豆蛋白基高分子材料存在的问题及发展前景
参考文献
第7章 大豆蛋白基纤维材料
7.1 大豆蛋白改性聚乙烯醇纤维
7.1.1 大豆蛋白改性聚乙烯醇纤维及其纺丝工艺
7.1.2 大豆蛋白改性聚乙烯醇纤维的组成
7.1.3 大豆蛋白改性聚乙烯醇纤维的结构特性
7.1.4 大豆蛋白改性聚乙烯醇纤维的性能
7.1.5 大豆蛋白改性聚乙烯醇纤维漂白
7.1.6 大豆蛋白改性聚乙烯醇纤维的应用特性
7.2 大豆蛋白改性聚乙烯醇纤维与其他纺织纤维的比较
7.2.1 大豆蛋白改性聚乙烯醇纤维与其他纤维的结构比较
7.2.2 大豆蛋白改性聚乙烯醇纤维与其他纤维的湿膨胀性能比较
7.2.3 大豆蛋白改性聚乙烯醇纤维与其他纤维的聚集态结构比较
7.2.4 大豆蛋白改性聚乙烯醇纤维与其他纤维的燃烧特性比较
7.2.5 大豆蛋白改性聚乙烯醇纤维与其他纤维的力学性能比较
7.2.6 大豆蛋白改性聚乙烯醇纤维与其他纤维的化学性能比较
7.3 大豆蛋白改性天然高分子纤维
7.3.1 大豆蛋白改性酪素纤维
7.3.2 大豆蛋白改性海藻酸钠纤维
7.4 大豆蛋白改性合成高分子纤维
7.4.1 大豆蛋白改性尼龙纤维
7.4.2 大豆蛋白改性聚氧化乙烯纤维
7.4.3 大豆蛋白改性聚丙烯腈纤维
7.5 大豆蛋白基纤维材料存在的问题
参考文献
第8章 其他大豆蛋白基材料
8.1 大豆蛋白基膜材料
8.1.1 大豆蛋白基膜材料的成膜机理及制备工艺
8.1.2 大豆蛋白膜的特性及其影响因素
8.1.3 大豆蛋白基膜材料的应用
8.2 大豆蛋白基发泡材料
8.2.1 大豆蛋白发泡性的影响因素及改善方法
8.2.2 大豆蛋白基发泡材料的种类
8.3 大豆蛋白基生物医用材料
8.3.1 大豆蛋白基生物医用材料的发展简介
8.3.2 大豆蛋白基生物医用材料的应用
参考文献
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