壳聚糖与丙烯酸酯类接枝聚合物的合成及性能研究

论文摘要

壳聚糖是一种来源丰富的天然高分子,具有独特的化学结构,无毒无害、良好的生物相容性、生物降解性和生物活性。但是由于分子间的氢键相互作用,其具有难融难溶的性质,大大限制了壳聚糖这一天然资源的有效利用,接枝改性是改善壳聚糖性能的有效途径。本论文对壳聚糖结构、性能进行了总结归纳,介绍了壳聚糖的应用情况以及研究进展。主要研究内容是使用丙烯酸酯类单体:丙烯酸甲酯（MA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）对壳聚糖进行接枝改性。分别使用硝酸铈铵和过硫酸铵-硫代硫酸钠为引发剂,乙酸水溶液为溶剂。讨论了壳聚糖浓度、引发剂用量、单体用量、反应时间、反应温度等因素对接枝效率和接枝率的影响。采用了红外光谱、X射线衍射等对接枝产物进行了测试表征。采用了热重分析法（TGA）和差式扫描量热法（DSC）对接枝产物进行热分析。结果表明:（1）丙烯酸酯类单体能够成功地接枝到壳聚糖分子主链上。（2）通过对壳聚糖与丙烯酸甲酯（MA）接枝反应的研究,采用硝酸铈铵为引发剂,得出不同反应条件对接枝反应的影响规律。（3）通过对壳聚糖与甲基丙烯酸甲酯（MMA）接枝反应的研究,运用过硫酸铵-硫代硫酸钠为引发剂,得出不同反应条件对接枝反应的影响规律。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第1章 文献综述
• 1.1 甲壳素/壳聚糖
• 1.1.1 甲壳素/壳聚糖的来源
• 1.1.2 甲壳素/壳聚糖的分子结构
• 1.1.3 壳聚糖的晶体结构
• 1.2 壳聚糖及其衍生物的应用
• 1.2.1 在环境保护方面的应用
• 1.2.2 在生物医学上的应用
• 1.2.3 在农业上的应用
• 1.2.4 在食品工业的应用
• 1.3 壳聚糖的改性研究
• 1.3.1 壳聚糖的接枝改性
• 1.3.2 主链的水解反应
• 1.3.3 酰化反应
• 1.3.4 酯化反应
• 1.3.5 烷基化反应
• 1.3.6 生成席夫碱
• 1.3.7 羧甲基化
• 1.4 丙烯酸树脂
• 1.5 本论文的研究意义和内容
• 第2章 实验部分
• 2.1 实验仪器与装置
• 2.1.1 实验仪器
• 2.1.2 实验装置
• 2.2 实验原料与试剂
• 2.3 实验原理
• 2.3.1 反应机理
• 2.4 实验方法
• 2.4.1 壳聚糖接枝产物的制备
• 2.4.2 接枝参数的意义及其计算
• 2.5 壳聚糖理化参数的测定
• 2.5.1 脱乙酰度的测定
• 2.5.2 溶解性及溶液粘度的测定
• 2.5.3 水分的测定
• 2.5.4 灰分的测定
• 2.5.5 壳聚糖相对分子量的测定
• 2.6 壳聚糖及其接枝共聚物的表征
• 2.6.1 红外光谱分析
• 2.6.2 差示量热扫描仪分析（DSC）
• 2.6.3 热失重分析（TGA）
• 2.6.4 X射线衍射分析
• 第3章 结果与讨论
• 3.1 壳聚糖的理化参数
• 3.2 硝酸铈铵引发壳聚糖（CS）-丙烯酸甲酯（MA）接枝反应的研究
• 3.2.1 壳聚糖溶液浓度对接枝参数的影响
• 3.2.2 投料比对接枝参数的影响
• 3.2.3 反应温度对接枝参数的影响
• 3.2.4 引发剂的用量对接枝参数的影响
• 3.2.5 反应时间对接枝参数的影响
• 3.3 壳聚糖—丙烯酸甲酯接枝共聚物的表征
• 3.3.1 CS-g-MA接枝共聚物的红外分析
• 3.3.2 CS-g-MA接枝共聚物的热行为分析
• 3.3.3 CS-g-MA接枝共聚物的溶解性测试
• 3.4 过硫酸铵-硫代硫酸钠引发壳聚糖（CS）-甲基丙烯酸甲酯（MMA）接枝反应的研究
• 3.4.1 壳聚糖溶液浓度对接枝参数的影响
• 3.4.2 投料比对接枝参数的影响
• 3.4.3 反应温度对接枝参数的影响
• 3.4.4 引发剂的用量对接枝参数的影响
• 3.4.5 反应时间对接枝参数的影响
• 3.5 壳聚糖—甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的表征
• 3.5.1 CS-g-MMA接枝共聚物的红外分析
• 3.5.2 CS-g-MMA接枝共聚物的结晶性分析
• 3.5.3 CS-g-MMA接枝共聚物的热行为分析
• 3.5.4 CS-g-MMA接枝共聚物的溶解性测试
• 第4章 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表论文
• 致谢
• 研究生履历