1、納米復合材料由于它的優(yōu)越性能和廣泛的應用前景，成為當今納米材料科學研究的熱點之一。采用溶膠凝膠法制備納米復合材料，制備工藝簡單，且具有納米微粒較小的粒度和較均勻的分散程度。本論文即利用溶膠凝膠法在網(wǎng)狀膠原基內部原位合成膠原基納米復合材料。研究工作分為膠原基納米TiO<,2>復合材料的制備及其性能表征以及膠原基納米ZnO復合材料的制備及其性能表征兩大部分。 第一部分用溶膠凝膠原位復合法制備膠原基納米TiO<,2>復合材料。以鹽酸為

2、催化劑、乙酸為螯合劑、鈦酸丁酯為前驅體制備納米TiO<,2>溶膠，通過實驗確定物料最佳配比：同時以羊皮為原料，通過加強復灰工藝制備網(wǎng)狀膠原基；然后將網(wǎng)狀膠原基與納米TiO<,2>溶膠共混，加入交聯(lián)劑戊二醛，并升高其pH值以制得性能穩(wěn)定的復合材料。通過實驗確定最佳戊二醛用量及最適pH值。實驗結果表明，所制備的膠原基納米TiOz復合材料具有一定的熱穩(wěn)定性和良好的力學性能。納米TiO<,2>的加入可以使復合材料具有優(yōu)越的抗菌防霉性能。網(wǎng)狀膠原

3、基經(jīng)納米TiO<,2>前驅體處理后，大小約為40nm的納米TiO<,2>顆粒已經(jīng)包裹到膠原纖維束上。用原子力顯微鏡、紅外光譜、DSC圖譜等測試手段研究了膠原基納米TiO<,2>的復合機理。結果顯示，由于膠原基的存在，用溶膠凝膠法在膠原基內部合成的納米TiO<,2>微粒的粒徑(40nm)比直接合成的納米TiO<,2>微粒的粒徑(60nm)略小。膠原的羧基可能與納米TiO<,2>前驅物中的鈦絡合物發(fā)生了配位結合，且pH值的升高能促進膠原和納

4、米TiO<,2>前驅物的結合。 第二部分用溶膠凝膠原位復合法制備膠原基納米ZnO復合材料。通過正交實驗確定制備納米ZnO溶膠的合成條件；同時以牛皮為原料，采用加強復灰工藝制備網(wǎng)狀膠原基；在網(wǎng)狀膠原基中引入交聯(lián)劑改性戊二醛以提高其熱穩(wěn)定性并將交聯(lián)后網(wǎng)狀膠原基的pH值調至與納米氧化鋅前驅體溶膠的pH值相似，便于納米ZnO溶膠向網(wǎng)狀膠原基中滲透；然后將納米氧化鋅前驅體溶膠和交聯(lián)后網(wǎng)狀膠原基共混后制得膠原基納米ZnO復合材料。實驗結果表

5、明，所制備的復合材料具有一定的熱穩(wěn)定性和良好的力學性能，納米ZnO的加入可以使復合材料具有明顯的抗菌防霉性。網(wǎng)狀膠原基經(jīng)改性戊二醛和納米ZnO前驅體處理后，納米ZnO顆粒已經(jīng)在網(wǎng)狀膠原基生成，大小約為25nm。用透射電鏡、紅外光譜、Dsc圖譜等測試手段對膠原基納米ZnO復合材料的復合機理進行了探討。結果顯示，由于膠原基的存在，用溶膠凝膠法在膠原基內部合成的納米ZnO微粒的粒徑(25nm)以及含皮粉的溶膠所制得的納米ZnO微粒的粒徑(30