低溫溶解體系中纖維素薄膜與凝膠的制備、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)研究.pdf

1、纖維素是由葡萄糖結(jié)構(gòu)單元通過1,4-β苷鍵連接而成的線性高分子化合物，具有多個(gè)活性羥基。作為地球上最豐富的可再生資源，纖維素及其衍生物具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、生物相容性、生物易降解性、環(huán)境友好性等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在化工、建筑、造紙、材料等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。開發(fā)利用纖維素的一個(gè)重要途徑是首先將纖維素溶解在一定的溶劑體系中，然后再利用所形成的高分子均相溶液制備各種纖維素基材料，如纖維素薄膜、水凝膠、氣凝膠等。
　　作為一種綠色的纖維素溶劑

2、， NaOH/尿素/水低溫溶劑體系所用原料（7 wt％NaOH、12wt%尿素）易得、綠色無(wú)污染、價(jià)格低廉，纖維素在其中的溶解為物理過程。此外，該體系所需的低溫溶解條件（-10～-14℃）無(wú)論在實(shí)驗(yàn)室或規(guī)?；a(chǎn)都很容易實(shí)現(xiàn)，溶劑中的化學(xué)原料也容易回收利用。本文正是基于NaOH/尿素/水體系中溶解纖維素并制備一系列纖維素基材料。主要內(nèi)容如下：
　　1.采用一種新型非反應(yīng)性的凝固浴體系—丙酮/水體系，凝固制備再生纖維素膜。研究了不同

3、體積比的丙酮/水對(duì)纖維素溶液成膜性能的影響。結(jié)果表明，體積比（φ）為2:1的丙酮/水凝固浴成膜性能最好，所成膜的結(jié)構(gòu)較為致密，孔徑尺寸分布較為均勻，且有較好的韌性。由于其致密的結(jié)構(gòu)，再生纖維素膜對(duì)Na+和OH?小離子有明顯的緩控釋放作用。
　　2.用 N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（MBA）改性纖維素制備水凝膠，通過改變MBA的加入量制備了一系列不同交聯(lián)程度的纖維素水凝膠。結(jié)果表明，改變MBA的加入量引起纖維素結(jié)晶程度發(fā)生變化，導(dǎo)致水

4、凝膠潤(rùn)脹性能及透明性發(fā)生改變。隨著 MBA用量增加，纖維素水凝膠的吸水潤(rùn)脹能力和透明性增加，韌性和強(qiáng)度下降，MBA相對(duì)用量為90%的水凝膠潤(rùn)脹程度和透明性最佳。MBA改性的纖維素水凝膠吸附試驗(yàn)結(jié)果表明，該水凝膠對(duì)亞甲基藍(lán)有較強(qiáng)的吸附能力。
　　3.用冷凍干燥的方法制備MBA改性的纖維素氣凝膠，并對(duì)不同改性程度的氣凝膠進(jìn)行了SEM、TEM、FT-IR、XRD、TGA等表征。結(jié)果表明，MBA加入量的變化可引起氣凝膠結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的變化，M