羟乙基纤维素和γ-聚谷氨酸混合体系的流变行为及协同机理

作     者：陈晗俊 庄洁 吴旭 沈兴亮 张婉萍 张倩洁 Hanjun Chen;Jie Zhuang;Xu Wu;Xingliang Shen;Wanping Zhang;Qianjie Zhang

作者机构：华熙生物科技股份有限公司上海200131 上海应用技术大学香料香精化妆品学部上海201418 香料香精化妆品省部共建协同创新中心上海201418 

出 版 物：《日用化学工业》 (China Surfactant Detergent & Cosmetics)

年 卷 期：2022年第52卷第6期

页      面：577-584页

学科分类：0710[理学-生物学] 0821[工学-纺织科学与工程] 081702[工学-化学工艺] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：上海市科委地方能力建设项目(19090503600) 

主　　题：羟乙基纤维素 γ-聚谷氨酸 流变行为 协同机理 

摘      要：通过考察羟乙基纤维素(HEC)和γ-聚谷氨酸(γ-PGA)混合体系的表观黏度、流动曲线、黏弹性、黏温曲线等流变学性质,系统研究了该混合体系的流变行为,同时表征了羟乙基纤维素和γ-聚谷氨酸混合体系的微观结构。实验结果表明,固定HEC和γ-PGA总质量分数为1.2%的条件下,HEC和γ-PGA以不同的质量比混合后都有协同增黏的效果,HEC和γ-PGA质量比为2∶1时的协同增黏效果最明显。单一HEC体系、单一γ-PGA体系和HEC/γ-PGA混合体系均为剪切变稀的流体,其流动曲线可用Cross本构方程进行拟合,相关相关系数(R)均大于0.999。对比单一的HEC和γ-PGA体系,HEC/γ-PGA混合体系的线性黏弹区范围增加,即HEC/γ-PGA混合体系整体抗应变能力增强。在频率扫描中,HEC和γ-PGA混合后弹性模量(G )和黏性模量(G )的交点向低频方向移动,说明混合体系比单一体系的弹性更加显著。同时,随着温度的升高,单一HEC和γ-PGA体系、HEC/γ-PGA混合体系的表观黏度都呈现不同程度下降,它们的黏温曲线都可以用Arrhenius方程较好地拟合,相关系数都大于0.996。且HEC/γ-PGA混合体系在温度低于45℃时混合体系以弹性特征为主,混合体系在温度高于45℃时黏性特征占主体。此外,通过微观结构观察可以发现HEC和γ-PGA混合后高分子聚合物的物理缠结和三维网络结构的加强。