殼聚糖的可控接枝改性及其性能研究.pdf

1、殼聚糖是一種來源豐富的天然高分子，由于具有良好的生物相容性、生物降解性和無毒無害等特點(diǎn)，使得它廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域如生物醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)等。但由于其結(jié)晶性高，溶解性差等缺點(diǎn)，極大地限制了殼聚糖的開發(fā)利用。化學(xué)接枝改性是改善殼聚糖性能，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍的有效途徑。另一方面，近十多年來，活性自由基聚合反應(yīng)由于其在合成結(jié)構(gòu)明確、分子量可控高分子方面所具有的優(yōu)越性，取得了重大的進(jìn)展。本文分別通過氮氧穩(wěn)定自由基聚合(NMP)和可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT

2、)聚合方法對(duì)殼聚糖進(jìn)行接枝改性，得到了合成聚合物改性的殼聚糖，使殼聚糖具備了合成高分子的某些特殊的性質(zhì)，進(jìn)一步拓寬了殼聚糖的應(yīng)用范圍。
　　 本文的具體研究工作如下：
　　 (1)NMP聚合制備殼聚糖接枝聚對(duì)苯乙烯磺酸鈉共聚物。先利用鄰苯二甲酸酐保護(hù)的殼聚糖和4-羥基-2，2，6，6-四甲基哌啶氧自由基(OH-TEMPO)在DMF中60Coγ-射線輻射的條件下合成出殼聚糖-TEMPO大分子引發(fā)劑，然后在125℃時(shí)引發(fā)對(duì)苯

3、乙烯磺酸鈉的聚合，成功地得到了聚對(duì)苯乙烯磺酸鈉改性的殼聚糖接枝共聚物。結(jié)果證明，該接枝共聚反應(yīng)是一個(gè)氮氧穩(wěn)定自由基聚合過程。由于PSS的引入，使得接枝共聚物在水相中可以進(jìn)行自組裝形成蠕蟲狀或球狀膠束；通過調(diào)節(jié)PSS的接枝率，可以控制接枝共聚物的離子交換能力。接枝共聚物的這些性質(zhì)可以使其應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。據(jù)我們所知，這是首次通過可控聚合的方式控制殼聚糖接枝共聚物中聚對(duì)苯乙烯磺酸鈉的鏈長和結(jié)構(gòu)，并提高了殼聚糖的離子交換能力。
　　

4、 (2)RAFT聚合定位酯化法制備pH和溫度雙敏感接枝共聚物。首先利用鈴蘭醛在離子液體([BMIM]C1)中與殼聚糖的氨基進(jìn)行西弗堿反應(yīng)，制得鈴蘭醛保護(hù)的殼聚糖，增加了其在有機(jī)溶劑中的溶解性，有利于接枝反應(yīng)的進(jìn)行，然后利用RAFT聚合制備的聚(N-異丙基丙烯酰胺)大分子單體，通過酯化反應(yīng)定位接枝到殼聚糖的羥基基團(tuán)上，成功地得到了所設(shè)計(jì)的pH和溫度雙敏感的殼聚糖接枝共聚物。采用傅立葉紅外(FT-IR)以及核磁共振氫譜(1H NMR)對(duì)共聚