为了比较2种蚕丝的失重性能,对图1中的DTG曲线分别作分峰处理,得到图3。未接枝与接枝蚕丝的DTG曲线分峰拟合的系数R2值分别为0.987 2和0.997 1,由此可以看出,上述DTG曲线的分峰处理是有效的。为了进一步获得2种蚕丝DTG曲线失重峰的相关参数,分别对图3中的分峰曲线进行计算,结果如表1所示。
从图3与表1可看出,未增重蚕丝有4个主要失重峰,而增重蚕丝存在5个失重峰。第1个失重峰均因蚕丝吸附水份挥发所致,其余的失重峰由不同阶段的热分解所致,未增重蚕丝的热解过程经历了3个阶段,而增重蚕丝的热解包含了4个阶段,这些阶段未能完全分开而是相互叠加进行。由TG曲线可知,增重蚕丝吸附的水份比未增重蚕丝多,失重峰的面积也相应较大,含水率分别约为11.25%与6.76%。说明蚕丝经过接枝增重处理后,其吸湿性有所提高。这可能是接枝单体中极性基团酰胺基增加或者接枝单体的引入引起无定形区丝素的可及度增大所致。
313℃和510℃附近的失重峰,即表1中的第3和第5失重峰,为2种蚕丝共同存在的失重峰。前者可能是丝素肽链的侧链分解、氧化所致,后者可能是炭燃烧成为气体失重所致。
比较可以发现,增重蚕丝于270.08℃新增1个失重峰,进一步观察DTA曲线,发现与此失重峰相对应的DTA曲线存在1个吸热峰,这可能是由接枝单体聚合物吸热分解失去小分子所致。未接枝蚕丝发生在373.95℃处的失重峰,经接枝处理后,其峰位置向低温移动至351.49℃,峰形变窄,失重温度范围变小,而峰的面积相差较小。这可能是由丝素与聚合物主链分解所致。说明接枝聚合物与丝素肽链具有较好的相容性,主链分解相融为一个失重峰,经过接枝增重后,链的空间排列有所变化,结晶度有所减低,使链分解变得容易,失重阶段变得较为集中。从DTA曲线可知,增重蚕丝热解过程放出的热量较大,这可能是增重蚕丝的碳含量较高之故。上述现象说明,蚕丝接枝增重过程中,并未改变丝素分子原来的主链结构,除了新增1个因接枝聚合物分解所引起的失重峰和链微结构变化引起1个失重峰发生位移外,其余基本保留原丝素的热分解性能。