Page 154 - 《精细化工》2021年第6期

·1216· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

而附着于成膜大分子表面，导致膜液粒径增大 [19] 。 基团的变化情况。图 5 为壳聚糖/玉米醇溶蛋白膜以
随着茶多酚负载量继续增加，粒径反而减小，但始 及壳聚糖/玉米醇溶蛋白/茶多酚膜的红外光谱图。如
–1
终高于对照组。原因是茶多酚过量发生聚集，与壳 图 5 所示，在 3400~3100 和 3000~2700 cm 范围内
聚糖和玉米醇溶蛋白之间的作用力减弱 [27] 。 的特征峰分别为 O—H 和 C—H 的伸缩振动吸收峰，
2.2 共混膜的微观结构分析 C==C 和 C==O 分别在 1690~1500 和 1220~1000 cm –1
SEM 形貌分析可以揭示共混膜微观结构有关 处出现特征峰。与壳聚糖/玉米醇溶蛋白膜相比，负
信息，从而建立膜的微观网络结构和宏观性质之间 载茶多酚后，红外谱图中没有新峰出现，说明茶多
的关系 [28] ，共混膜的 SEM 图见图 4。 酚和壳聚糖/玉米醇溶蛋白之间没有共价键形成。在
壳聚糖/玉米醇溶蛋白膜的红外光谱中，3309.26 cm –1
对应—OH 的伸缩振动峰，代表壳聚糖和玉米醇溶
蛋白之间存在较强的氢键作用。ZHANG 等 [31] 指出，
氢键有助于壳聚糖和玉米醇溶蛋白复合膜的形成。
添加茶多酚后，该特征峰向低波数处移动，表明共
混膜中茶多酚与壳聚糖/玉米醇溶蛋白之间存在氢
键相互作用，该结果与 WANG 等 [32] 的研究结果一致。
共混膜液的流变学分析也可以证明氢键的存在。

图 4 C/Z 共混膜（a）、C/Z/T-0.5 共混膜（b）、C/Z/T-1
共混膜（c）、C/Z/T-1.5 共混膜（d）和 C/Z/T-2 共
混膜（e）的 SEM 图
Fig. 4 SEM images of C/Z blend film (a), C/Z/T-0.5 blend
film (b), C/Z/T-1 blend film (c), C/Z/T-1.5 blend
film (d) and C/Z/T-2 blend film (e) 图 5 共混膜的 FTIR 谱图
Fig. 5 FTIR spectra of blend films
从图 4 可以看出，C/Z 膜表面结构较为粗糙，
2.4 共混膜的热力学分析
有明显的玉米醇溶蛋白颗粒。当负载少量茶多酚时，
共混膜的 DSC 曲线如图 6 所示。
共混膜表面较为平整、均匀和致密，无明显空洞、

裂纹或缺陷，具有良好的结构完整性。这是由于茶
多酚作为桥梁，通过氢键、疏水相互作用，共价交
联等作用力均匀分布于成膜基质中，分子之间交联
紧密，有助于稳定有序膜结构的形成 [29] 。当茶多酚
负载量继续增大为 2.0%时，膜的聚合物网络结构呈
现不连续性，这说明 C/Z 膜中负载过高比例的茶多
酚会扰乱壳聚糖和玉米醇溶蛋白之间形成的凝胶网
络结构并导致相分离现象，对膜的机械性能和气体
阻隔性能产生不利影响。ASAD 等 [30] 研究发现，在

壳聚糖中负载过量茶多酚会发生聚集现象，弱化分
子间氢键，阻碍聚合物-聚合物链的相互作用和紧密 图 6 共混膜的热力学性质
Fig. 6 Thermodynamic properties of blend films
稳定膜结构的形成，导致膜性能下降。
2.3 共混膜的 FTIR 分析 C/Z 膜 T g （玻璃态转化温度）为 79.89 ℃，当
FTIR 可用于分析共混茶多酚前后膜材料特征 负载茶多酚后，共混膜的 DSC 曲线变得复杂，规律