面向食品应用的聚二甲基硅氧烷力学及摩擦性能研究

发布时间：2020-06-27 19:53

【摘要】：基于肥胖症和糖尿病等疾病已成为一种高发和常见的健康问题,为预防这些疾病,急需研发一些低热低糖低脂肪食品,但如何维持低热低糖低脂肪产品的口感是这类产品研发的一个关键问题,而食品评估体系依赖于口腔软组织和食品相互作用的口腔生理环境。本文以聚二甲基硅氧烷为研究对象,较为深入研究其力学性能,初步探讨其在食品中的应用价值,其研究成果将为功能食品的研发提供理论和技术依据。本文选用聚二甲基硅氧烷作为试验材料,通过调控材料制备工艺参数、材料参数、载荷参数、粘弹性力学模型系统地研究聚二甲基硅氧烷的力学性能。结果表明,材料的复合弹性模量对固化剂质量分数比对固化温度更为敏感,而高固化剂质量分数的材料复合弹性模量对固化温度变化更为敏感;且厚度较大的材料对外加载荷的粘弹性变形响应更明显;表面平整的材料在外加载荷下变形响应更大,而表面含有微凸体的材料在一定范围内几乎不受外加载荷的变形响应;材料在小载荷比在大载荷下表现出更小的弹性性能;粘弹性模型所含参数的数目和模型类型将影响典型软材料的粘弹性行为表征,三参数模型被证明是能最合理地表征软材料的粘弹性行为的粘弹性模型。此外,该材料的润湿性能与其工艺参数(固化剂质量分数、固化温度)以及材料表面形貌有关。为探讨聚二甲基硅氧烷在食品中的潜在应用,在MFT-5000摩擦磨损试验机上系统地开展典型食品的摩擦性能研究,即通过调控巧克力质量分数、滑动速率、载荷参数,研究陶瓷球/硬PDMS材料-含微凸体的软PDMS材料两种摩擦副在巧克力和人工唾液的熔融半固体中的摩擦性能。结果表明,巧克力质量分数的降低,摩擦系数总体上减小,载荷和滑动速率对巧克力摩擦性能的影响与摩擦副选取有关,但滑动速率比载荷对其摩擦系数的影响更显著。通过改变摩擦测试方法,研究钢球/硬PDMS材料-软PDMS材料两种摩擦副在纯牛奶流体中的摩擦性能。结果表明,纯牛奶流体的润滑性能与摩擦副材料、摩擦测试方法均有关,一维度往复滑动中钢球-软PDMS材料摩擦副的摩擦系数大于硬PDMS材料-软PDMS材料摩擦副,而在加速旋转摩擦测试过程中,两者关系相反,且二维度螺旋滑动的综合摩擦系数比单向的摩擦系数大。通过调控滑动速率和载荷参数,比较雪碧和复原乳两种典型饮品分别对钢球-表面平整的/含微凸体的软PDMS材料两种摩擦副的摩擦性能。结果表明,滑动速率低,载荷小,摩擦系数相对就大,且在同种试验条件参数下材料在雪碧中的摩擦系数明显大于在复原乳中的摩擦系数,雪碧对不同表面形貌软材料的摩擦性能影响相近,而复原乳对表面含微凸体的软材料摩擦性能的影响强于对表面平整的软材料。
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O634.41;TS201.2
【图文】：

烷（简称 PDMS）作为试样制备、耐寒性以及导热性，粘度随温是一种典型的疏水性物质，其化学烷固体试样，需准备聚二甲基硅 CorningCorporation, USA），如图OSiCH3CH3n图 2-1 聚二甲基硅氧烷的分子结构

图 2-4 含微孔的不锈钢模具图 2-5 含微凸体的聚二甲基硅氧烷仪器有限公司生产的电热鼓风，保证箱内温度平衡，主要用内胆为镀锌钢板，数显屏显示聚二甲基硅氧烷试样。测试

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 高志红;裘炳毅;;功能性聚二甲基硅氧烷共聚醇的结构、性质及应用[J];中国洗涤用品工业;2016年10期

2 刘东元;朱顺清;陈文t;;聚二甲基硅氧烷硅油的辐射稳定性[J];核科学与工程;1988年03期

3 徐声波 ,王霞瑜;聚二甲基硅氧烷/聚苯乙烯乳胶IPN的合成[J];岳阳大学学报;1989年02期

4 宁英沛;;有机硅氧烷对硅橡胶网络的补强作用[J];青岛化工学院学报;1989年02期

5 В.Б.巴甫洛娃;叶春葆;;聚二甲基硅氧烷的耐水解稳定性[J];橡胶译丛;1989年03期

6 朱平丽;;原子吸收石墨炉法直接进样测定食用油中的聚二甲基硅氧烷[J];中国计量;2013年05期

7 蔡可而;王严飞;陆豫;;聚醚接枝聚二甲基硅氧烷合成及其泡沫消除应用研究[J];化学世界;2015年09期

8 张莉;韩亚刚;蔡绍皙;蒋稼欢;;聚二甲基硅氧烷流动腔的构建与数值模拟[J];中国血液流变学杂志;2006年03期

9 和;;聚二甲基硅氧烷的大环[J];化学通报;1965年06期

10 崔利军;;聚二甲基硅氧烷的性能特点及其典型应用[J];乙醛醋酸化工;2018年08期

相关会议论文 前10条

1 王丽丽;丁梨慧;潘再法;莫卫民;刘文涵;;聚二甲基硅氧烷基质微型管对水中有机物的萃取特性研究[A];第十五次全国色谱学术报告会文集（上册）[C];2005年

2 李永刚;张平;吴一辉;宣明;;聚二甲基硅氧烷表面的氧等离子体改性[A];第三届全国微全分析系统学术会议论文集[C];2005年

3 韩雪;鲁从华;;聚二甲基硅氧烷微球的表面起皱[A];2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题C 高分子物理与软物质[C];2015年

4 毕连花;徐琴;郑虎祥;唐帆;王伟;;基于聚二甲基硅氧烷-纳米金传感器检测抗坏血酸[A];第十一届全国电分析化学会议论文摘要（2）[C];2011年

5 何钦政;王锦艳;蹇锡高;;聚芳醚接枝聚二甲基硅氧烷共聚物的合成与表征[A];2014年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集（上册）[C];2014年

6 陈林;任吉存;毕睿;陈迪;;聚二甲基硅氧烷/玻璃微流控芯片永久性粘合方法及其微通道表面改性研究及其应用[A];第二届全国微全分析系统学术会议论文摘要集[C];2004年

7 董黎明;廖功雄;蹇锡高;王明晶;;聚二甲基硅氧烷嵌段杂萘联苯型聚芳醚类共聚物的合成[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年

8 孙复钱;徐金库;李新松;;聚氧乙烯-g-聚二甲基硅氧烷纳米纤维的制备与表征[A];中国化学会第26届学术年会纳米化学分会场论文集[C];2008年

9 田春蓉;王建华;梁书恩;顾远;赵秀丽;;聚二甲基硅氧烷／SiO_2杂化材料的结构与性能[A];2006年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2006年

10 王君利;童跃进;关怀民;;氧化石墨烯/聚二甲基硅氧烷表面接枝聚合物的合成及表征[A];2016年全国高分子材料科学与工程研讨会论文摘要集[C];2016年

相关重要报纸文章 前10条

1 邓海建;食品安监避免成短板[N];中华工商时报;2010年

2 国文;国家局组织对麦当劳麦乐鸡进行监测[N];中国医药报;2010年

3 记者 王乐民;药监等部门正对麦乐鸡进行监测[N];健康报;2010年

4 本报记者 李颖　实习生 孙晓华;麦乐鸡所含化学物质是否危害健康？[N];科技日报;2010年

5 记者 方芳;本市初步调查未发现超标麦乐鸡[N];北京日报;2010年

6 记者 黄小希;国家食品药品监管局通报麦乐鸡检测情况[N];新华每日电讯;2010年

7 首都医科大学附属北京朝阳医院职业病与中毒医学科 郝凤桐;麦乐鸡跌进“橡胶门”的启示[N];大众科技报;2010年

8 郭文婧;麦当劳的傲慢与监管部门之作为[N];民主与法制时报;2010年

9 本报记者 孟庆普;麦乐鸡陷入“橡胶门”的警示[N];健康报;2010年

10 本报记者 夏金彪;麦当劳扩张绝非中国幸事[N];中国经济时报;2010年

相关博士学位论文 前8条

1 周宁琳;聚二甲基硅氧烷/蒙脱土纳米复合材料的合成、结构及性能[D];南京工业大学;2003年

2 熊鹏辉;液液萃取微流控芯片的制备工艺及应用研究[D];中国科学技术大学;2016年

3 刘超;有机硅基聚脲海洋防污材料的制备及性能研究[D];华南理工大学;2017年

4 邓进军;聚二甲基硅氧烷基稳定剂的制备及在超临界CO_2分散聚合中的应用研究[D];大连理工大学;2017年

5 李婷;改性除氧膜的制备及其除氧性能研究[D];武汉大学;2014年

6 彭慧;原子转移自由基乳液聚合及新型嵌段共聚物的合成[D];浙江大学;2003年

7 孙源;CNTs/PDMS复合涂层对污损早期微生物群落影响研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

8 唐启恒;本质阻燃聚氨酯的合成及其机理研究[D];北京理工大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 王迪;面向食品应用的聚二甲基硅氧烷力学及摩擦性能研究[D];江南大学;2018年

2 孙海峰;单端双羟烃基聚二甲基硅氧烷的合成及研究[D];山东轻工业学院;2009年

3 杨波;聚二甲基硅氧烷表面微纳结构制备与应用[D];苏州大学;2016年

4 崔灵芝;氢封端聚二甲基硅氧烷的合成与分析研究[D];浙江大学;2012年

5 胡春玲;乳液—悬浮原位聚合反应制备聚二甲基硅氧烷/聚苯乙烯复合材料[D];吉林大学;2006年

6 陈冷;金—聚二甲基硅氧烷双层结构褶皱的形成机理和加工工艺[D];上海交通大学;2013年

7 余学康;聚二甲基硅氧烷接枝改性水性聚氨酯的制备及其乳胶膜形貌的探究[D];安徽大学;2017年

8 雷小梅;聚二甲基硅氧烷多孔小球的制备及对有机溶剂和油的吸附研究[D];重庆工商大学;2014年

9 李金龙;分别用两种玻璃态共聚物增强聚二甲基硅氧烷弹性体的研究[D];山东大学;2006年

10 卢永华;超疏水涤纶织物的高温高压表面镶嵌法制备研究[D];西南大学;2016年

本文编号：2732028