殼聚糖表面活性劑的合成及性能研究.pdf

1、殼聚糖來源于蝦、蟹等海洋生物，將廢棄的蝦蟹殼作為原料生產(chǎn)殼聚糖，既變廢為寶，又凈化了環(huán)境，一舉兩得。殼聚糖具有良好的生物相容性和生物降解性，無毒無味無刺激以及良好的吸濕性、抑菌性、成膜性、吸附性等特點。但殼聚糖不溶于水和有機溶劑，僅能溶于酸性水溶液，這大大限制了它的應(yīng)用。殼聚糖分子結(jié)構(gòu)中含有氨基和羥基，易進行化學(xué)改性。因此，對其進行化學(xué)改性研究，以進一步拓展殼聚糖的應(yīng)用范圍，開發(fā)出一些有優(yōu)良性能的新化合物成為該領(lǐng)域的研究熱點。
　

2、　 本文合成了目前尚未見文獻報道的水溶性殼聚糖磺酸鹽陰離子表面活性劑。以環(huán)氧氯丙烷、亞硫酸氫鈉、殼聚糖為原料經(jīng)加成反應(yīng)、環(huán)氧化反應(yīng)、N-烷基化反應(yīng)合成了一種易溶于水的殼聚糖磺酸鹽陰離子表面活性劑，采用紅外光譜、紫外光譜、核磁共振、熱分解等分析手段對產(chǎn)物進行了表征。分別采用電導(dǎo)率法、吊環(huán)法、最大氣泡法測試了該產(chǎn)物的臨界膠束濃度(CMC)。結(jié)果表明：三種方法測得產(chǎn)物的CMC值分別為：2.25×10-4mol·L-1、5.60×10-4mo

3、l·L-1、2.50×10-4mol·L-1，吊環(huán)法和最大氣泡法測得的表面張力分別為46mN·m-1和48mN·m-1。說明該表面活性劑具有一定的表面活性，為殼聚糖陰離子表面活性劑的進一步研究提供了理論依據(jù)。
　　 以硝酸鈰銨為引發(fā)劑，以二甲基二烯丙基氯化銨(DMDAAC)為原料，對殼聚糖進行了接枝改性，合成了殼聚糖季銨鹽陽離子表面活性劑。通過紅外光譜、紫外光譜、核磁共振、熱分解等手段對接枝共聚物結(jié)構(gòu)進行了表征分析，計算出了產(chǎn)物

4、的臨界膠束濃度和臨界表面張力，研究了產(chǎn)物的溶解性能、乳化性能、配伍性能、抑菌性能和吸濕保濕性能。結(jié)果表明，電導(dǎo)率法和最大氣泡法測得的殼聚糖季銨鹽陽離子表面活性劑的臨界膠束濃度分別為6.80×10-4mol·L-1和8.90×10-4mol·L-1，臨界表面張力為39mN·m-1。除了與陰離子表面活性劑不能配伍外，與其他類型的表面活性劑均有良好的配伍性。該表面活性劑對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌具有良好的抑菌效果，隨著殼聚糖季銨鹽表面活性劑濃

5、度的增高，抑菌作用增強。另外，殼聚糖季銨鹽陽離子表面活性劑具有較好的吸濕、保濕作用，在72h內(nèi)其吸濕率高于甘油，甚至接近于文獻中所報道的透明質(zhì)酸的吸濕率，有望在化妝品領(lǐng)域取代價格昂貴的透明質(zhì)酸。
　　 以硝酸鈰銨為引發(fā)劑，以DMDAAC、馬來酸、殼聚糖為原料通過接枝共聚反應(yīng)合成了殼聚糖兩性表面活性劑。采用紅外光譜、紫外光譜、核磁共振、熱分解等手段對產(chǎn)物進行了結(jié)構(gòu)表征，用電導(dǎo)率法、吊環(huán)法分別測出了產(chǎn)物的臨界膠束濃度為1.85×10

6、-4mol·L-1和2.23×10-4mol·L-1，臨界表面張力為45mN·m-1。研究了產(chǎn)物的溶解性能、配伍性能、抑菌性能和吸濕保濕性能。結(jié)果表明，新合成的表面活性劑具有良好的水溶性，但產(chǎn)品放置時間越久，溶解性能越差；具有良好的配伍能力和吸濕、保濕能力，對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌無明顯的抑制作用。
　　 研究表明，殼聚糖季銨鹽陽離子表面活性劑的性能均優(yōu)于其他殼聚糖改性表面活性劑。故殼聚糖季銨鹽陽離子表面活性劑有更為廣闊的應(yīng)用