魔芋葡甘聚糖衍生物的合成及其雙敏感互穿網(wǎng)絡(luò)材料的研究.pdf

1、本文對(duì)魔芋葡甘聚糖新材料的研發(fā)，是以我國豐富可再生的天然魔芋葡甘聚糖(KGM)為原料，利用其主鏈可生物降解、無毒，糖環(huán)上羥基多、可反應(yīng)等天然多聚糖分子的特點(diǎn)，通過半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)技術(shù)制備出具有對(duì)pH及溫度的雙重敏感材料，同時(shí)通過特定的酶解反應(yīng)證明新材料保留了魔芋葡甘聚糖的主鏈結(jié)構(gòu)和一些生物材料特性，以制備生物基的、對(duì)環(huán)境敏感的、可降解的高分子吸附材料。研究結(jié)果如下:
　?。ㄒ唬?duì)魔芋葡甘聚糖接枝聚甲基丙烯酸(K

2、GM-g-PMAA)的研究結(jié)果表明:制備的最佳反應(yīng)溫度為75℃，反應(yīng)投料魔芋葡甘聚糖(KGM)與甲基丙烯酸(MAA)量比為KGM(wt)/MAA(v)=2g∶30mL，過硫酸鉀(KPS)的濃度為4gzL。
　?。ǘ┰谥苽鋚H敏感半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)水凝膠的研究中:
　　(1)對(duì)不同KGM∶MAA投料比的研究結(jié)果表明:半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(semi-IPN)水凝膠的線性黏彈區(qū)(LVE)為0.1％-10％;水凝膠具有非牛頓行為和特殊的

3、假塑性;隨著MAA濃度的逐漸增加，交聯(lián)點(diǎn)之間的平均分子量(Mc)隨之減小，達(dá)到一定量后有微小的上升;凝膠的儲(chǔ)能模量(G')和剪切粘度(η)隨著溫度的升高先升高后降低。凝膠的溶脹率隨著pH值的增大而增大，即它具有pH敏感性，且MAA含量較多的凝膠其溶脹率變化較大。通過酶解法證實(shí)半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(semi-IPN)水凝膠具有某些生物材料特性。重金屬的吸附效率隨著pH的增大而增大，且MAA含量較多的凝膠其重金屬的吸附效率較高;對(duì)于同種重金屬來

4、說，單離子體系的吸附效率比混合離子體系的吸附效率高;在混合離子體系中，semi-IPN水凝膠對(duì)同樣濃度Cu2+、Pb2+和Cr3+的吸附選擇順序:Pb2+＞Cr3+＞Cu2+。
　　(2)對(duì)不同引發(fā)劑濃度的影響進(jìn)行了研究，結(jié)果表明:半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(semi-IPN)水凝膠的線性黏彈區(qū)(LVE)為0.1％-10％;水凝膠具有非牛頓行為和特殊的假塑性;隨著KPS濃度的逐漸增加，交聯(lián)點(diǎn)之間的平均分子量(Mc)先減小后增加;凝膠的儲(chǔ)能模

5、量(G’)和剪切粘度(η)隨著溫度的升高先升高后降低。凝膠的溶脹率都隨著pH值的增大而增大，證明它具有pH敏感性。通過酶解法證實(shí)半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(semi-IPN)水凝膠具有某些生物材料特性。重金屬的吸附效率隨著pH的增大而增大，且KPS濃度較小引發(fā)產(chǎn)生的凝膠其重金屬的吸附效率較大;對(duì)于同種重金屬來說，單離子體系的吸附效率比混合離子體系的吸附效率高;在混合離子體系中，semi-IPN水凝膠對(duì)同樣濃度Cu2+、Pb2+和Cr3+的吸附選擇

6、順序:Pb2+＞Cr3+＞Cu2+。
　　(3)對(duì)不同交聯(lián)劑濃度的研究結(jié)果表明:半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(semi-IPN)水凝膠的線性黏彈區(qū)(LVE)為0.1％-10％;水凝膠具有非牛頓行為和特殊的假塑性;隨著MBA濃度的逐漸增加，交聯(lián)點(diǎn)之間的平均分子量(Mc)逐漸減小;凝膠的儲(chǔ)能模量(G’)和剪切粘度(η)隨著溫度的升高先升高后降低。凝膠的溶脹率都隨著pH值的增大而增大，證明它具有pH敏感性。通過酶解法證實(shí)半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(semi-

7、IPN)水凝膠具有某些生物材料特性。重金屬的吸附效率隨著pH的增大而增大，且MBA濃度較小的凝膠其重金屬的吸附效率較小:對(duì)于同種重金屬來說，單離子體系的吸附效率比混合離子體系的吸附效率高;在混合離子體系中，semi-IPN水凝膠對(duì)同樣濃度Cu2+、Pb2+和Cr3+的吸附選擇順序:Pb2+＞Cr3+＞Cu2+。
　　（三）在制備PH/溫度雙敏感KGM基的MAA-NIPA互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)水凝膠(IPN)的研究中:
　　(1)對(duì)不

8、同NIPN濃度的研究結(jié)果表明:互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(IPN)水凝膠的線性黏彈區(qū)(LVE)為0.01％-1％;水凝膠具有非牛頓行為和特殊的假塑性;隨著N-異丙基丙烯酰胺(NIPN)濃度的逐漸增加，交聯(lián)點(diǎn)之間的平均分子量(Mc)先減小后增加;凝膠的儲(chǔ)能模量(G’)和剪切粘度(η)隨著溫度的升高而降低。凝膠的溶脹率都隨著pH值的增大而增大，證明它具有pH敏感性，并且隨著N-異丙基丙烯酰胺(NIPN)濃度的增大溶脹率的變化量先減小后增大。凝膠的溶脹率

9、都隨著溫度的增大而減小，證明它具有溫度敏感性，并且隨著N-異丙基丙烯酰胺(NIPN)濃度的增大溶脹率的變化量先增大后減小。通過酶解法證實(shí)互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(IPN)水凝膠具有某些生物材料特性。重金屬的吸附效率隨著pH的增大而增大，隨著溫度的增大而增大，并且隨著N-異丙基丙烯酰胺(NIPN)濃度的增大吸附效率先減小后增大;對(duì)于同種重金屬來說，單離子體系的吸附效率比混合離子體系的吸附效率高;在混合離子體系中，IPN水凝膠對(duì)同樣濃度Cu2+、Pb

10、2+和Cr3+的吸附選擇順序:Pb2+＞Cr3+＞Cu2+。
　　(2)對(duì)不同浸泡時(shí)間的研究結(jié)果表明:互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(IPN)水凝膠的線性黏彈區(qū)(LVE)為0.01％-1％;水凝膠具有非牛頓行為和特殊的假塑性;隨著浸泡時(shí)間的逐漸增加，交聯(lián)點(diǎn)之間的平均分子量(Mc)逐漸減小;凝膠的儲(chǔ)能模量(G’)和剪切粘度(η)隨著溫度的升高而降低。凝膠的溶脹率都隨著pH值的增大而增大，證明它具有pH敏感性，并且隨著浸泡時(shí)間的增加溶脹率的變化量逐漸

11、減小。凝膠的溶脹率都隨著溫度的增大而減小，證明它具有溫度敏感性，并且隨著浸泡時(shí)間的增大溶脹率的變化量逐漸增大。通過酶解法證實(shí)互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(IPN)水凝膠具有某些生物材料特性。重金屬的吸附效率隨著pH的增大而增大，隨著溫度的增大而增大，并且隨著浸泡時(shí)間的增大吸附效率逐漸減小;對(duì)于同種重金屬來說，單離子體系的吸附效率比混合離子體系的吸附效率高;在混合離子體系中，IPN水凝膠對(duì)同樣濃度Cu2+、Pb2+和Cr3+的吸附選擇順序:Pb2+＞C