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小麦麸质蛋白是一种天然植物蛋白,具有来源广泛、价格低廉及可生物降解等优点。然而,与传统塑料相比,小麦麸质蛋白难以热塑性加工,且对水敏感。本文对小麦麸质蛋白进行增塑和共混,以提高小麦麸质蛋白的塑性和降低其水敏感性。本文以聚酯二元醇P2356和二异氰酸酯二苯甲烷(MDI)为原料合成水性阳离子聚氨酯(WCPU),用不同量的WCPU和小麦麸质蛋白混合、冷冻干燥成粉后,对增塑小麦麸质蛋白进行拉曼、红外测试,拉曼分析显示,随着WCPU含量的增加,增塑小麦麸质蛋白的双硫键含量基本不变。红外分析结果表明,增塑小麦麸质蛋白的羰基氢键化程度随WCPU含量的增加而减小。WG/WCPU热压成膜后,进行拉伸性能测试和动态热机械分析。结果显示弹性模量、拉伸强度随WCPU含量增加而减小,而断裂伸长率有增长趋势。增塑小麦麸质蛋白的玻璃化转变温度(Tg)较未增塑小麦麸质蛋白明显减小。WCPU与小麦麸质共混膜表面接触角随着WCPU含量的增加而先增大后减小。溶胀动力学研究结果显示WCPU与小麦麸质蛋白共混体系的溶胀为菲克溶胀过程。对WCPU增塑小麦麸质蛋白材料进行红外测试,跟踪温度对小麦麸质蛋白酰胺Ⅰ带的β折叠结构的氢键化程度的影响,发现随着温度的升高,WG/WCPU共混材料中氢键在45～50℃和80～90℃之间有两处明显的下降,并且氢键化的p折叠结构吸收峰的位置也向低频方向移动。在WCPU含量为30%,亚硫酸钠还原的增塑小麦麸质蛋白体系中加入蒙脱土(MMT),浇铸成膜。研究MMT含量对WCPU增塑的小麦麸质蛋白体系的影响。用红外光谱对共混材料进行氢键表征,结果显示随着WCPU增塑的小麦麸质蛋白中的p-折叠结构的氢键化程度随MMT含量的增加而呈现减小趋势。水敏感性测试包括材料表面接触角测试,溶胀性能研究和水蒸气透过率研究,结果显示共混材料的接触角在MMT含量为3%达最大,而平衡溶胀度则是在MMT含量为3%时最小,水蒸气透过率随着MMT含量的增加而呈现减小的趋势。TGA结果显示MMT共混体系的热性能没有明显影响,DMA测试显示MMT的加入使共混材料的阻尼行为降低。