高强度丝蛋白/聚乙二醇冻凝胶的制备和表征

摘要

cqvip:以聚乙二醇为交联剂,通过简单的冷冻融化过程制备了一种具有多孔结构的丝蛋白(SF)/聚乙二醇(PEG)高强度冻凝胶材料。利用红外光谱、扫描电镜和万能材料试验机等研究了该冻凝胶的构象转变、微观形貌、力学性能和溶胀行为。结果表明,PEG的加入可以促进SF分子链向更加稳定的结晶构象转变,并且冻凝胶的微观形貌和力学性能通过调节冷冻温度(TFreeze)、PEG用量(mPEG/mSF)和SF质量分数等进行调节。在TFreeze=20℃、wSF=0.16、mPEG/mSF=0.50的条件下,该冻凝胶可以压缩至90%以上,并能承受3.5 MPa应力而不发生永久性形变和破裂,其压缩模量可高达0.44 MPa。循环压缩实验表明该冻凝胶具有出色的回复能力,拉伸测试表明其杨氏模量和韧性可分别达到4.15 MPa和680.81 kJ/m3。此外,该冻凝胶的孔状结构分布均匀、互相连通且溶胀性能优异。