《生物質(zhì)材料叢書:大豆蛋白基高分子材料》共8章,以大豆蛋白為對(duì)象,從材料科學(xué)的角度出發(fā),闡述大豆蛋白的組成結(jié)構(gòu)特性和大豆蛋白的改性技術(shù),重點(diǎn)介紹大豆蛋白在各種不同材料領(lǐng)域中的應(yīng)用,包括大豆蛋白基膠黏劑、大豆蛋白基塑料、大豆蛋白基復(fù)合材料、大豆蛋白基纖維材料、大豆蛋白基膜材料、大豆蛋白基發(fā)泡材料以及大豆蛋白基生物醫(yī)用材料等的制備原理、制備技術(shù)、結(jié)構(gòu)性能及應(yīng)用。
《生物質(zhì)材料叢書:大豆蛋白基高分子材料》對(duì)于從事大豆蛋白基高分子材料、生物質(zhì)基材料研究和產(chǎn)品研發(fā)的專業(yè)技術(shù)人員和科技工作者具有很好的參考價(jià)值,同時(shí)適合高分子材料科學(xué)與工程、材料科學(xué)與工程等相關(guān)專業(yè)的高校教師、研究生和本科生閱讀參考。
合成高分子材料以其卓越的性能和適宜的價(jià)格,成為人們生產(chǎn)、生活不可或缺的一類材料,其消耗量居材料領(lǐng)域之首。但是,合成高分子材料的制備與生產(chǎn)高度依賴于儲(chǔ)量有限、不可再生的石油資源,而且合成高分子大多難以降解,從而易于產(chǎn)生大量廢棄物,帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,并隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展而日益嚴(yán)重。為了人類的可持續(xù)發(fā)展,能源問題和環(huán)境問題迫使人們不斷地尋求和探究新型、環(huán)保、可再生且可降解的替代材料。蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素、木質(zhì)素、甲殼素等生物質(zhì)資源,具有儲(chǔ)量豐富、可再生、可生物降解、環(huán)境友好等特性而受到人們的廣泛關(guān)注。其中,蛋白質(zhì)作為生命的物質(zhì)基礎(chǔ)和第一類營養(yǎng)素在天然高分子材料中占據(jù)重要地位。
大豆蛋白作為最豐富的植物蛋白,具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值,不僅可用于生產(chǎn)豆?jié){、豆奶、豆腐、豆皮、蛋白質(zhì)粉等食品和營養(yǎng)保健品,還可用于生產(chǎn)膠黏劑、塑料、纖維、復(fù)合材料等生物質(zhì)基材料,并廣泛應(yīng)用于木材加工、農(nóng)業(yè)、建筑、紡織、日用品甚至醫(yī)學(xué)組織工程等領(lǐng)域之中,在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)中具有十分重要而深遠(yuǎn)的意義。
本書從材料學(xué)角度出發(fā),結(jié)合高分子科學(xué)理論和技術(shù),闡述大豆蛋白的組成結(jié)構(gòu)特性,詳細(xì)總結(jié)大豆蛋白的各種改性方法和手段,系統(tǒng)地介紹了大豆蛋白基膠黏劑、大豆蛋白基塑料、大豆蛋白基復(fù)合材料、大豆蛋白基纖維材料及其他大豆蛋白基材料的制備原理和技術(shù)、材料結(jié)構(gòu)與性能及其在材料領(lǐng)域中的各種應(yīng)用。期望本書能為大豆蛋白領(lǐng)域及其相關(guān)領(lǐng)域的科研工作者提供參考與借鑒,共同推動(dòng)大豆蛋白基高分子材料的發(fā)展,促進(jìn)生物質(zhì)材料的綜合開發(fā)和高效利用。
本書共分8章,其中第1章、第8章由霍鵬飛編著,第2章、第5章由劉旸編著,第3章、第4章由高振華編著,第6章、第7章由張躍宏編著。本書由林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(項(xiàng)目編號(hào)201504502)資助,同時(shí)在編寫過程中,承蒙東北林業(yè)大學(xué)生物質(zhì)材料科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的大力支持,并在王清文教授的指導(dǎo)和關(guān)心下完成,在此一并致以深深的謝意。
鑒于本書內(nèi)容廣泛,加之作者水平有限,書中難免存在不足和疏漏,懇請(qǐng)廣大讀者不吝指正,以便我們進(jìn)一步修訂和完善。
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第1章 緒論
1.1 大豆的概述
1.1.1 大豆的種植生產(chǎn)簡史
1.1.2 大豆的化學(xué)成分
1.1.3 大豆的加工利用
1.2 大豆蛋白的提取
1.3 大豆蛋白的分類
1.3.1 豆餅與豆粕
1.3.2 脂豆粉
1.3.3 大豆?jié)饪s蛋白
1.3.4 大豆分離蛋白
1.3.5 大豆組織蛋白
1.4 大豆蛋白的應(yīng)用
1.4.1 在食品工業(yè)中的應(yīng)用
1.4.2 在營養(yǎng)保健中的應(yīng)用
1.4.3 在材料工業(yè)中的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第2章 大豆蛋白的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)和主要特性
2.1 大豆蛋白的基本化學(xué)組成
2.2 大豆蛋白的主要級(jí)分及分子量
2.3 大豆蛋白的分子結(jié)構(gòu)
2.3.1 一級(jí)結(jié)構(gòu)
2.3.2 二級(jí)結(jié)構(gòu)
2.3.3 超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域
2.3.4 三級(jí)結(jié)構(gòu)
2.3.5 四級(jí)結(jié)構(gòu)
2.4 大豆蛋白的物化特性
2.4.1 溶解特性
2.4.2 變性
2.4.3 水合特性
2.4.4 成膜性
2.4.5 乳化性
2.4.6 凝膠性
2.4.7 發(fā)泡性
2.4.8 化學(xué)反應(yīng)活性
參考文獻(xiàn)
第3章 大豆蛋白的改性
3.1 大豆蛋白的物理改性
3.1.1 機(jī)械輔助變性
3.1.2 化學(xué)試劑輔助變性
3.1.3 增塑改性
3.1.4 物理共混改性
3.2 大豆蛋白的化學(xué)改性
3.2.1 交聯(lián)改性
3.2.2 酰化改性
3.2.3 接枝改性
3.2.4 其他化學(xué)改性
3.3 大豆蛋白的酶解改性
參考文獻(xiàn)
第4章 大豆蛋白基膠黏劑
4.1 大豆蛋白基膠黏劑制備的基礎(chǔ)改性
4.1.1 物理改性
4.1.2 化學(xué)變性處理
4.1.3 降解處理
4.1.4 化學(xué)改性
4.2 主要的大豆蛋白基膠黏劑
4.2.1 大豆蛋白基膠黏劑的分類
4.2.2 傳統(tǒng)大豆蛋白基膠黏劑
4.2.3 醛系合成樹脂共混改性大豆蛋白基膠黏劑
4.2.4 聚酰胺一環(huán)氧氯丙烷改性大豆蛋白基膠黏劑
4.2.5 多異氰酸酯改性大豆蛋白基膠黏劑
4.2.6 醛類交聯(lián)改性大豆蛋白基膠黏劑
4.2.7 復(fù)合酰化改性大豆蛋白基膠黏劑
4.2.8 接枝共聚改性大豆蛋白基膠黏劑
4.2.9 無機(jī)納米粒子改性大豆蛋白基膠黏劑
4.2.10 環(huán)氧樹脂改性大豆蛋白基膠黏劑
4.2.11 仿生改性大豆蛋白基膠黏劑
4.2.12 其他改性大豆蛋白基膠黏劑
4.3 大豆蛋白基膠黏劑的膠接及其影響因素
4.3.1 大豆蛋白基膠黏劑的膠接機(jī)理
4.3.2 膠接接頭的結(jié)構(gòu)與破壞
4.3.3 影響大豆蛋白基膠黏劑膠接性能的主要因素
4.4 大豆蛋白基膠黏劑的防腐
4.5 大豆蛋白基膠黏劑的應(yīng)用及發(fā)展前景
參考文獻(xiàn)
第5章 大豆蛋白基塑料
5.1 大豆蛋白基塑料的加工工藝
5.1.1 模壓成型
5.1.2 擠出成型
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 交聯(lián)改性大豆蛋白基塑料
5.3.4 功能性單體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 納米粒子改性大豆蛋白基塑料
5.4.1 納米硅酸鹽改性大豆蛋白基塑料
5.4.2 納米金屬氧化物改性大豆蛋白基塑料
5.4.3 碳納米管改性大豆蛋白基塑料
5.4.4 納米二氧化硅改性大豆蛋白基塑料
5.4.5 納米碳酸鈣改性大豆蛋白基塑料
5.5 大豆蛋白基塑料的應(yīng)用及發(fā)展前景
參考文獻(xiàn)
第6章 大豆蛋白基復(fù)合材料
6.1 植物纖維增強(qiáng)大豆蛋白基復(fù)合材料
6.1.1 大豆蛋白/非木質(zhì)基纖維復(fù)合材料
6.1.2 大豆蛋白/木纖維復(fù)合材料
6.1.3 影響植物纖維增強(qiáng)大豆蛋白基復(fù)合材料性能的因素
6.2 植物纖維增強(qiáng)大豆蛋白基復(fù)合材料的界面概述
6.2.1 大豆蛋白基復(fù)合材料界面作用機(jī)理
6.2.2 影響大豆蛋白基復(fù)合材料界面結(jié)合強(qiáng)度的因素
6.2.3 提高界面相容性途徑
6.3 其他纖維增強(qiáng)大豆蛋白基復(fù)合材料
6.3.1 纖維素納米纖維增強(qiáng)大豆蛋白基復(fù)合材料
6.3.2 甲殼素納米晶須增強(qiáng)大豆蛋白基復(fù)合材料
6.4 天然高分子共混改性大豆蛋白基復(fù)合材料
6.4.1 大豆蛋白/淀粉復(fù)合材料
6.42 大豆蛋白/天然橡膠復(fù)合材料
6.4.3 大豆蛋白/木質(zhì)素復(fù)合材料
6.4.4 大豆蛋白/纖維素復(fù)合材料
6.4.5 大豆蛋白/甲殼素復(fù)合材料
6.4.6 大豆蛋白/瓊脂復(fù)合材料
6.5 合成高分子共混改性大豆蛋白基復(fù)合材料
6.5.1 大豆蛋白/聚乙烯醇復(fù)合材料
6.5.2 大豆蛋白/聚乳酸復(fù)合材料
6.5.3 大豆蛋白/聚己內(nèi)酯復(fù)合材料
6.5.4 大豆蛋白/聚氨酯復(fù)合材料
6.5.5 大豆蛋白/聚羥基酯醚復(fù)合材料
6.6 大豆蛋白基復(fù)合材料的降解性研究
6.6.1 大豆蛋白基復(fù)合材料的降解機(jī)理
6.6.2 影響大豆蛋白基復(fù)合材料降解的因素
6.6.3 大豆蛋白基復(fù)合材料的降解性實(shí)驗(yàn)方法
6.6.4 大豆蛋白基復(fù)合材料降解性的常見評(píng)價(jià)指標(biāo)
6.7 大豆蛋白基高分子材料存在的問題及發(fā)展前景
參考文獻(xiàn)
第7章 大豆蛋白基纖維材料
7.1 大豆蛋白改性聚乙烯醇纖維
7.1.1 大豆蛋白改性聚乙烯醇纖維及其紡絲工藝
7.1.2 大豆蛋白改性聚乙烯醇纖維的組成
7.1.3 大豆蛋白改性聚乙烯醇纖維的結(jié)構(gòu)特性
7.1.4 大豆蛋白改性聚乙烯醇纖維的性能
7.1.5 大豆蛋白改性聚乙烯醇纖維漂白
7.1.6 大豆蛋白改性聚乙烯醇纖維的應(yīng)用特性
7.2 大豆蛋白改性聚乙烯醇纖維與其他紡織纖維的比較
7.2.1 大豆蛋白改性聚乙烯醇纖維與其他纖維的結(jié)構(gòu)比較
7.2.2 大豆蛋白改性聚乙烯醇纖維與其他纖維的濕膨脹性能比較
7.2.3 大豆蛋白改性聚乙烯醇纖維與其他纖維的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)比較
7.2.4 大豆蛋白改性聚乙烯醇纖維與其他纖維的燃燒特性比較
7.2.5 大豆蛋白改性聚乙烯醇纖維與其他纖維的力學(xué)性能比較
7.2.6 大豆蛋白改性聚乙烯醇纖維與其他纖維的化學(xué)性能比較
7.3 大豆蛋白改性天然高分子纖維
7.3.1 大豆蛋白改性酪素纖維
7.3.2 大豆蛋白改性海藻酸鈉纖維
7.4 大豆蛋白改性合成高分子纖維
7.4.1 大豆蛋白改性尼龍纖維
7.4.2 大豆蛋白改性聚氧化乙烯纖維
7.4.3 大豆蛋白改性聚丙烯腈纖維
7.5 大豆蛋白基纖維材料存在的問題
參考文獻(xiàn)
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機(jī)理及制備工藝
8.1.2 大豆蛋白膜的特性及其影響因素
8.1.3 大豆蛋白基膜材料的應(yīng)用
8.2 大豆蛋白基發(fā)泡材料
8.2.1 大豆蛋白發(fā)泡性的影響因素及改善方法
8.2.2 大豆蛋白基發(fā)泡材料的種類
8.3 大豆蛋白基生物醫(yī)用材料
8.3.1 大豆蛋白基生物醫(yī)用材料的發(fā)展簡介
8.3.2 大豆蛋白基生物醫(yī)用材料的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
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