甲殼素衍生物材料成型及其機(jī)理研究.pdf

1、甲殼素衍生物具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)越的物理、化學(xué)特征，在生命科學(xué)、生物化學(xué)、藥物化學(xué)等領(lǐng)域具有重要的理論意義和潛在的應(yīng)用價(jià)值。近年來，對(duì)甲殼素衍生物的應(yīng)用在理論和實(shí)踐上都取得了很大的進(jìn)展，一些新的產(chǎn)品被合成出來。目前，應(yīng)用甲殼素衍生物在廢水處理和生產(chǎn)生物降解膜方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，而關(guān)于用甲殼素衍生物成型為具有體型的、塑料狀固體的研究，目前還未見文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。 本論文設(shè)計(jì)以羧甲基甲殼素和含Cu(Ⅱ)的化合物作為原料，進(jìn)行體型材料成型方法的

2、研究探索。首先設(shè)計(jì)采用羧甲基甲殼素溶液與硫酸銅溶液進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)，經(jīng)機(jī)械壓濾和溶劑萃取除水后，采用塑料成型的方法，制得微觀和宏觀上均一質(zhì)材的固體材料。再用羧甲基殼聚糖替代羧甲基甲殼素作為原料，與含Cu(Ⅱ)的化合物，按照上述方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果得到綜合性能相當(dāng)?shù)墓腆w材料。分別以含Al(Ⅲ)、Zn(Ⅱ)、Ba(Ⅱ)、Ca(Ⅱ)、Mg(Ⅱ)的化合物替代含Cu(Ⅱ)的化合物與羧甲基殼聚糖按上法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，除Mg(Ⅱ)外，其他離子均能與羧甲基殼聚糖反

3、應(yīng)，得到目標(biāo)產(chǎn)物。 TG-IR聯(lián)用測(cè)試譜圖的結(jié)果表明絡(luò)合物的成型溫度應(yīng)控制在100℃以下，因?yàn)樗肿釉诔尚蜁r(shí)起到骨架作用：同時(shí)，避免絡(luò)合物因高溫而分解。IR測(cè)試譜圖的結(jié)果表明羧甲基、氨基和羥基均參與了絡(luò)合反應(yīng)，且羧甲基是主要的反應(yīng)基團(tuán)。DSC測(cè)試譜圖的結(jié)果表明成型溫度在70～90℃之間，不同的金屬離子，成型最佳溫度不同，綜合性能也有差異。對(duì)固體產(chǎn)物的綜合性能進(jìn)行測(cè)試，包括密度、壓縮強(qiáng)度、維卡軟化點(diǎn)以及耐溶劑性能等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，

4、產(chǎn)品具有密度小，高強(qiáng)度和耐中性溶劑的性質(zhì)。對(duì)經(jīng)壓縮強(qiáng)度測(cè)試后的回收產(chǎn)品作重復(fù)成型實(shí)驗(yàn)，條件與原產(chǎn)品成型方法相同。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，樣品能重新成型，產(chǎn)物的外觀形態(tài)、顏色和基本性能沒有改變。由于羧甲基甲殼素和羧甲基殼聚糖無毒，無害，安全可靠，易于生物降解，不染環(huán)境，具有廣泛的用途，因此它們與金屬離子成型的體型材料是一類環(huán)保型可再生生物材料。 綜合實(shí)驗(yàn)研究，提出了反應(yīng)的絡(luò)合機(jī)理和成型機(jī)理。絡(luò)合反應(yīng)時(shí)，羧甲基甲殼素和羧甲基殼聚糖主要以羧基作