殼聚糖衍生物超吸水凝膠的制備及其性能研究.pdf

1、超吸水凝膠具有三維立體交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分子鏈含有大量的親水性基團(tuán)，可以吸收大量的水。傳統(tǒng)的制備超吸水凝膠的材料以丙烯酸鹽系為主，這類合成的超吸水凝膠的生物降解性較差。且隨著發(fā)展的需要，人們對(duì)超吸水凝膠的性能要求也越來(lái)越多，如抗菌性能。大多超吸水凝膠的抗菌性能以吸附銀來(lái)增加抗菌性能，但是銀作為重金屬對(duì)生物體有一定的影響。殼聚糖是一類生物相容性良好的天然高分子，同時(shí)生物降解性也強(qiáng)。本文用水溶良好的兩種殼聚糖衍生物，N-琥珀酰殼聚糖與殼聚糖季銨

2、鹽作為超吸水凝膠的原材料，合成的產(chǎn)物不僅有良好的吸水性能，同時(shí)也有抑菌性能等其他的優(yōu)點(diǎn)。本課題的研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下：
　?。?）以N-琥珀酰殼聚糖（NSCS）、丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）為原料，合成了超吸水凝膠。其中過(guò)硫酸鉀（KPS），N,N’-二甲基雙丙烯酰胺（MBA）分別作為引發(fā)劑和交聯(lián)劑。通過(guò)FTIR和SEM測(cè)試確定了超吸水凝膠的結(jié)構(gòu)。研究了反應(yīng)條件對(duì)超吸水凝膠的吸水性能的影響。結(jié)果顯示隨著（AA+AM）單體、KPS、

3、MBA以及AM的含量增加，其吸水性能先增高后下降。得到超吸水凝膠最大吸水率為在蒸餾水中1375g/g、在0.9wt％NaCl溶液中是83g/g。同時(shí)超吸水凝膠還具有pH敏感性。超吸水凝膠在吸附聚酰胺-胺樹(shù)形分子后，其對(duì)大腸桿菌的抑菌效果明顯增強(qiáng)。
　?。?）以高取代度的殼聚糖季銨鹽、丙烯酸、丙烯酰胺為原料成功制備了超吸水水凝膠。過(guò)硫酸鉀（KPS)，N,N’-二甲基雙丙烯酰胺（MBA)分別作為引發(fā)劑和交聯(lián)劑。超吸水凝膠的結(jié)構(gòu)通過(guò)FT

4、IR和SEM測(cè)試進(jìn)行確定。對(duì)超吸水凝膠的吸水性能和對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的抑菌性能進(jìn)行了研究。殼聚糖季銨鹽的引入增加了超吸水凝膠的抑菌效果。交聯(lián)劑、引發(fā)劑以及AM含量對(duì)超吸水凝膠的吸水性能以及抑菌性能（大腸桿菌）有顯著的影響。AM的引入使超吸水凝膠強(qiáng)度增強(qiáng)。當(dāng)AM含量為10%時(shí)，可以顯著增加超吸水凝膠的在0.9wt%NaCl溶液中的吸水性能。同時(shí)所得到的超吸水凝膠具有pH敏感性。
　　（3）2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨作為季銨

5、化試劑對(duì)殼聚糖進(jìn)行季銨化改性，合成取代度不同的殼聚糖季銨鹽（HACC）。以NSCS、HACC兩種水溶性良好的殼聚糖衍生物為原材料，環(huán)氧氯丙烷（ECH）為交聯(lián)劑合成了超吸水凝膠，通過(guò)FTIR、SEM對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確定。NSCS與HACC的投料比、ECH含量、NaOH濃度以及HACC季銨鹽取代度對(duì)超吸水凝膠的吸水性能和抑菌性能有顯著的影響。NSCS的加入可以明顯的增加超吸水凝膠的吸水性能；HACC可以增強(qiáng)其對(duì)大腸桿菌的抑菌效果。ECH含量、