羧基壳聚糖酰胺接枝丝素材料的结构及性能

通过HNO_3/H_3PO_4-NaNO_2体系选择性氧化制备了不同羧基度的氧化壳聚糖,研究了羧基壳聚糖接枝条件对丝素织物接枝率和服用性能的影响,利用红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热对酰胺改性丝素纤维的分子结构进行了表征。结果表明,氧化壳聚糖羧基度和质量分数分别为45.46%与2%,接枝反应时间为2 h时,丝素织物接枝率达到9.26%。羧基壳聚糖通过酰胺化学键交联在丝素纤维表面,改性丝素的热稳定性提高。羧基壳聚糖接枝丝素织物的拉伸强度略有降低,改性丝素织物的白度下降46.70%,而折皱回复角提升61.74%,毛细效应增加39.21%,且在改性丝素分子中引入了羧基壳聚糖的聚阳离子氨基,9.26%接枝率的改性丝素对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为99.65%和94.59%,具有较高的抗菌活性。     

C6位选择性氧化竹浆纤维的壳聚糖改性处理

采用H_3PO_4/HNO_3-NaNO_2氧化体系对竹浆纤维C6位进行选择性氧化,然后与壳聚糖溶液交联反应制备生态的抗菌壳聚糖改性竹浆纤维。固相CP/MAS 13 C核磁共振分析显示,H_3PO_4/HNO_3-NaNO_2已将竹浆纤维C6位上的伯羟基选择性氧化成羧基,且红外光谱和扫描电镜测试表明,壳聚糖的氨基与氧化竹浆纤维分子上的羧基发生酰胺化反应,壳聚糖分子通过C-N化学键共价交联在竹浆纤维上,并在竹浆纤维表面形成壳聚糖薄膜。通过分析H_3PO_4/HNO_3-NaNO_2氧化和壳聚糖处理过程中竹浆纤维羧基含量、机械强力、壳聚糖含量等指标,得出最佳工艺参数。Kjeldahl定氮分析得出壳聚糖在氧化竹浆纤维上的最大含量为3.92%。壳聚糖接枝竹浆纤维的断裂强度变化不明显,但其断裂伸长率降低。抗菌试验结果显示,与壳聚糖处理的原竹浆纤维抗菌性相比,壳聚糖改性竹浆纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌效果明显提高,抑菌率均在96%以上,且壳聚糖改性竹浆纤维具有良好的抗菌耐洗涤性能。     

C6位选择性氧化竹浆纤维的制备与表征

通过HNO3/H3PO4-NaNO2体系选择性氧化制备了不同氧化程度的单羧基竹浆纤维素。研究了HNO3/H3PO4-NaNO2氧化条件对竹浆纤维的聚集态结构和物理力学性能的影响,利用红外光谱、扫描电镜、核磁共振碳谱及X射线衍射对氧化竹浆纤维的结构进行了表征。结果表明,竹浆纤维分子中的C6位伯羟基已被HNO3/H3PO4-NaNO2氧化体系选择性氧化为羧基,在FT-IR和13C-NMR谱图中明显出现了羧基特征峰。随着氧化剂用量的增加与氧化时间的延长,氧化竹浆纤维的失重率和羧基含量明显提高,但纤维的力学强度与结晶度逐渐降低。保持HNO3/H3PO4-NaNO2氧化时间在0 min~60 min范围内,氧化竹浆纤维的物理力学性能可满足纺织后加工及服用性能要求,且在竹浆纤维分子中引入了2.28%更具活性的羧基官能团,增强了氧化竹浆纤维进一步化学改性的能力。     

不同脱乙酰度壳聚糖接枝丙烯酰胺DMC絮凝剂的合成与表征

以不同脱乙酰度壳聚糖,丙烯酰胺和二甲丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵（DMC）为原料,选择过硫酸铵-亚硫酸氢钠为氧化还原体系引发剂,EDTA-2Na作为金属离子螯合剂,合成了壳聚糖接枝丙烯酰胺DMC聚合物;通过红外光谱,电镜扫描对聚合物进行结构表征,结果表明壳聚糖结构发生了变化,通过在相同条件下比较壳聚糖不同脱乙酰度对接枝率的影响,得出了在脱乙酰度为68.5%时聚合物的接枝率最大为250%,其最佳合成工艺为：m（壳聚糖）∶m（丙烯酰胺）∶m（DMC）=1∶5∶5,引发剂用量为体系质量分数的0.3%～0.4%,其中m（过硫酸铵）∶m（亚硫酸氢钠）=1∶1,温度55 ℃～60 ℃,反应时间为2.5 h～3 h.     

氨基酸改性壳聚糖抗菌材料制备及其性能研究

以壳聚糖(CS)为基体,在缩合剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl),偶联剂N-羟基-丁二酰亚胺(NHS)的存在下,将L-精氨酸接枝到CS大分子上,制备出一种天然高分子基重金属螯合及抗菌材料,L-精氨酸接枝壳聚糖CS-L-Arginine(CA)。阐述了反应机理,用采用元素分析、拉曼光谱(RAM)、核磁共振谱(13C NMR)以及X射线衍射谱(XRD)分析与表征了产物的结构产物。加入山梨醇作为增塑剂,采用涂膜法制备氨基酸改性壳聚糖膜。实验表明,随着接枝率的提高,改性壳聚糖膜对Ni~(2+)、Cu~(2+)的饱和吸附量的变化趋势先增大再减小,当接枝率为16.85%的改性壳聚糖膜对Ni~(2+)、Cu~(2+)的饱和吸附量达到最优,分别为148.32与198.78mg/g;对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用逐渐提高,当接枝率为16.85%时,抑菌效率最佳,可分别达到了92.06%,93.58%。     

超临界CO2协助甲基丙烯酸甲酯接枝改性丝素蛋白纤维

利用超临界CO2做溶剂及携带剂协助甲基丙烯酸甲酯（MMA）接枝改性柞蚕丝素蛋白纤维。红外、扫描电镜及热分析表明：超临界CO2溶胀聚合的方法可以使MMA与丝素纤维发生接枝反应，聚甲基丙烯酸甲酯可以与丝素纤维牢固接合。并且接枝MMA单体可以改善纤维的吸水性和机械性能。     

高能电子束引发丙烯酰胺接枝亚麻织物的阻燃性能研究

通过电子束辐照接枝法,将丙烯酰胺(AM)接枝到亚麻织物的表面。研究了单体浓度、浸泡时间、辐照剂量对接枝率的影响。利用衰减全反射红外光谱和扫描电子显微镜对接枝改性前后的亚麻织物表面的化学组成和形貌结构进行了表征,结果表明:丙烯酰胺(AM)被成功地接枝到了亚麻织物表面。热重分析表明接枝以后的亚麻织物的热稳定性得到了提高;极限氧指数(LOI)和垂直燃烧实验结果显示当接枝率达到36.78%时,其LOI值可达23.69%,续燃时间和阴燃时间分别为5.2和1.7s,表明接枝以后的亚麻织物的耐燃烧性能得到了一定的改善。     

N-烷基壳聚糖纤维的制备与凝血性能研究

采用还原氨化法将不同碳链长度的醛接枝到壳聚糖(CS)主链上,得到取代度(DS)分别为8.82%(CS6a)、19.22%(CS6b)和28.31%(CS6c)的己醛接枝物和DS分别为9.53%(CS12a)、17.8%(CS12b)、33.57%(CS12c)的十二醛接枝物。采用湿法纺丝技术制备了系列N-烷基壳聚糖纤维,并对N-烷基壳聚糖及其纤维材料进行了表征和细胞毒性测试。通过体外全血凝固时间测试评价了材料的凝血性能。研究表明,DS为19.22%,制备的N-烷基壳聚糖纤维的断裂强度和断裂伸长率分别为0.47cN/dtex和12.44%,并且无毒性,体外凝血时间较短为33s,具有较好的凝血性能。     

氨基葡萄糖分子上羧基含量对壳聚糖性能影响

目的 利用漆酶-TEMPO（TEMPO为2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基的简称）体系氧化低聚壳聚糖,探究氨基葡萄糖分子上引入的羧基含量对壳聚糖性能的影响,以期壳聚糖在包装方面的应用能够更为广泛。方法 通过高效离子色谱（HPIC）检测样品的钠离子含量表征样品的羧基含量,通过检测样品的吸湿保湿性、抗氧化性能表征壳聚糖物理化学性能的改善程度。结果 壳聚糖分子上引入羧基有利于改善其吸湿、保湿性能,氧化产物在饱和碳酸钾与饱和硫酸铵溶液中60 h后吸湿率最高达63.0%, 18.4%,保湿率为5.7%,而当氧化程度超过45.31%时,氧化产物的吸湿、保湿性能保持不变。结论 TEMPO添加量越多,氧化产物的羧基含量越高。引入的羧基基团能够改善壳聚糖氧化产物的吸湿、保湿性能,而增加氨基葡萄糖分子上的羧基含量,会提高壳聚糖的抗氧化性能。这些性能的提高对壳聚糖在包装材料的应用具有长远意义。     

新型壳聚糖/DNS杂化材料的制备及对重金属Pb2+的吸附性能研究

在乙醚介质中,通过丁二酸酐与γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性后的纳米SiO2(即可分散的纳米SiO2,简称DNS)反应,合成了羧基化的DNS,经过壳聚糖与羧基化的DNS脱水生成酰胺的过程,制备了壳聚糖/DNS杂化材料.通过红外光谱、扫描电镜和热重分析对杂化材料进行表征.研究了壳聚糖及杂化材料微粒吸附Pb2+时pH值、时间、用...     

利用等离子体预处理增强涤纶织物电子束辐照亲水改性的效果

利用电子束辐照接枝亲水性单体可提高涤纶织物的亲水性,但涤纶大分子本身结构规整且结晶度较高,造成改性时接枝率偏低,引入预处理可以提高改性效果。先通过正交试验得到等离子体预处理的最佳方案,再分别对涤纶织物原样、无预处理接枝改性和经等离子体预处理后接枝改性的涤纶织物进行接枝率、回潮率、接触角、红外光谱(FT-IR)及扫描电子显微镜(SEM)的测试,结果表明,相比无预处理直接进行接枝改性的涤纶织物,增加等离子体预处理可以使接枝率提高1.64倍,回潮率增加75%,接触角也由87.95°急剧减小以至于无法测出具体数值,亲水性有了更为明显的改善。此外,断裂强力和白度测试结果也表明,辐照接枝前引入等离子体预处理对涤纶织物的物理性能影响较小,均在可接受范围内。     

Genipin交联丝素蛋白纳米纤维膜的制备与性能

利用Genipin对再生丝素蛋白进行交联改性, 并通过静电纺丝法制备交联的丝素蛋白纳米纤维膜。利用场发射扫描电镜、 红外光谱仪、 X射线衍射仪、 热重分析仪以及拉力机等对其结构与性能进行表征与测试。结果表明, 随着交联剂Genipin质量比的增加, 交联度增加, 静电纺丝素蛋白纳米纤维平均直径增大, 标准偏差增大;Genipin交联对丝素蛋白纳米纤维结晶结构影响不大, 但热性能提高;常温条件下, 随着Genipin质量比从2%提高至15%, 丝素蛋白纳米纤维膜的力学性能逐渐增强, 质量比为10%时, 其力学性能较好, 拉伸强度和断裂应变分别为19.6 MPa和5.9%;随着试验温度从40 ℃升高到200 ℃, 丝素蛋白纳米纤维膜的拉伸强度和断裂应变先增大然后减小, 当试验温度为80 ℃时, 其力学性能较好, 拉伸强度和断裂应变分别为41.6 MPa和8.6%。     

漆酶催化原儿茶酸与壳聚糖接枝反应机理的初步探究

在非均相条件下,利用漆酶催化氧化原儿茶酸使其接枝到壳聚糖进行改性,初步探究改性过程中,反应体系各组分相对浓度的变化、改性壳聚糖上原儿茶酸的接枝反应历程以及改性壳聚糖抗氧化性能的提升效果。通过React IR(反应红外)分析表明壳聚糖先将原儿茶酸吸附到固相之后才发生进一步反应,通过Py-GC/MS(裂解气相色谱质谱联用)分析表明接枝反应后原儿茶酸是通过化学键连接到了壳聚糖,利用Solid-state 13C NMR(固体核磁共振)和FT-IR(红外光谱)检测到接枝前后新的化学键生成,进一步表明原儿茶酸通过化学键接枝到了壳聚糖,通过ABTS法测定接枝反应前后壳聚糖的抗氧化性能,发现接枝后壳聚糖抗氧化性能的提高显著。     

碳纳米管/壳聚糖载体的静电自组装及其表征

采用混酸氧化法制备表面带负电的羧基化碳纳米管分散体系,以叶酸靶向受体改性壳聚糖,通过羧基化碳纳米管与叶酸改性壳聚糖进行静电自组装,制备了生物相容性好、肿瘤靶向性高的碳纳米管/壳聚糖药物复合载体材料(FA/CS-SWCNTs).利用FTIR、XPS、SEM和TG等分析方法对相应产物的形貌和结构进行了研究.实验结果表明叶酸改性壳聚糖成功组装到羧基化碳纳米管上,热重分析显示该复合材料中壳聚糖的质量分数达到35％,其中叶酸在壳聚糖上的偶联率为8.1％,该载体材料具有良好的亲水性、安全性和靶向性等优点,有望成为新型的肿瘤靶向功能载体材料.     

壳聚糖-聚乳酸接枝共聚物的制备与表征EI北大核心

将醛基化改性的聚乳酸接枝到壳聚糖,并通过元素分析、红外光谱(IR)、核磁共振(1H-NMR)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TG)分别对接枝产物的接枝率、结构和结晶性能进行表征。IR和1H-NMR结果表明聚乳酸成功接枝到壳聚糖主链,不同投料比和接枝率的关系与元素分析一致;PLLA-CHO/CS-NH2最佳摩尔比为1∶2.5,此时的接枝率为52.22%;XRD和TG结果表明接枝产物的结晶度和热分解温度降低,说明壳聚糖的高结晶性得到改善,其应用范围扩大。     

壳聚糖-聚乳酸接枝共聚物的制备与表征

将醛基化改性的聚乳酸接枝到壳聚糖,并通过元素分析、红外光谱(IR)、核磁共振(1H-NMR)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TG)分别对接枝产物的接枝率、结构和结晶性能进行表征。IR和1H-NMR结果表明聚乳酸成功接枝到壳聚糖主链,不同投料比和接枝率的关系与元素分析一致;PLLA-CHO/CS-NH2最佳摩尔比为1∶2.5,此时的接枝率为52.22%;XRD和TG结果表明接枝产物的结晶度和热分解温度降低,说明壳聚糖的高结晶性得到改善,其应用范围扩大。     

用常压空气等离子体对PBO纤维表面接枝改性

用常压空气介质阻挡放电等离子体在PBO纤维表面接枝聚氨酯,研究了上浆剂对接枝反应的影响。对接枝改性后的PBO纤维的XPS分析结果表明,等离子体接枝聚氨酯改性使PBO纤维表面的化学组成发生了很大的变化。与DBD单独处理相比,接枝改性后的PBO纤维出现了更多的羧基,其提高值为64%~189%(不含上浆剂时)、102%~184%(含上浆剂时),为其与其它材料之间的化学键合提供了条件。接枝反应不受上浆剂的影响,等离子体接枝反应破坏了表面PBO分子的噁唑环。通过ATR-FTIR发现,带上浆剂的PBO纤维接枝前后噁唑环的特征峰没有变化,因此在近表面尺度的PBO分子没有破坏的依据;而在不含上浆剂的接枝改性PBO纤维上能检测到噁唑环的破坏,表明上浆剂能阻止等离子体对纤维近表面层的破坏。     

聚丙烯纤维化学接枝改性增强水泥基复合材料的界面结合

以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂, 采用二步化学接枝法对聚丙烯纤维进行接枝丙烯酸改性, 利用正交分析法研究了引发温度、BPO浓度、接枝温度、接枝时间及丙烯酸(AA)浓度对纤维接枝率的影响, 并评价了改性前后纤维与水泥基体的界面结合性能。结果表明: 上述因素对纤维接枝率的影响大小为引发温度>BPO浓度>接枝时间>接枝温度>AA浓度, 最佳反应条件为引发温度90℃, BPO 4.50×10^-2mol/L, 接枝时间60 min, 接枝温度75℃, AA 1.4 mol/L, 此时纤维接枝率达13.12%; 经化学接枝改性后, 聚丙烯纤维表面亲水性和粗糙度增大, 与水泥基体的界面结合得到增强, 纤维掺量为0.05%(体积分数)时, 聚丙烯纤维增强水泥砂浆的抗开裂性能比增大了26.6%, 抗塑性收缩开裂性能显著增强。     

四乙基氢氧化铵改性聚偏氟乙烯接枝二氧化硅油水分离膜的研制EI北大核心CSCD

利用四乙基氢氧化铵(TEAH)和酸性高锰酸钾对聚偏氟乙烯(PVDF)粉体进行改性,得到含有羟基改性的PVDF,再将四氯化硅(Si Cl4)水解后的原硅酸通过分子内脱水缩合的方法接枝到改性PVDF骨架上,通过浸没沉淀相转移法制得聚偏氟乙烯接枝二氧化硅(PVDF-g-SiO_2)油水分离膜。研究了TEAH含量对PVDF粉体接枝二氧化硅(SiO_2)的接枝率和油水分离膜性能的影响,同时采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜-X射线能谱和视频光学接触角测量仪测试了膜的结构和表面接触角。结果表明,TEAH使PVDF脱去部分氟化氢(HF)产生碳碳双键,双键经酸性高锰酸钾(KMnO_4)氧化生成羟基,SiO_2接枝到改性的PVDF粉体,硅元素均匀地分散在分离膜中。PVDF粉体接枝SiO_2的接枝率随着TEAH的含量增加而升高,分离膜的水通量随接枝率的升高先增加后降低。TEAH质量分数为1.4%,分离膜的接触角降低到62.8°,膜中SiO_2的接枝率和水通量分别为6.25%、889.5 L/(m2·h),截留率和水通量恢复率分别达到94.3%和90.4%,衰减率为9.6%。     

应用两步接枝法制备新型改性聚丙烯滤嘴材料

为了解决烟用聚丙烯(PP)滤嘴材料对烟气吸附性能差、降焦性能低等问题,采用等离子体辐射引发的方法,在烟用聚丙烯纤维基体上分两步接枝丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)单体,制备了聚丙烯高吸附滤嘴。讨论了单体浓度、辐照时间、阻聚剂浓度对聚丙烯纤维接枝率的影响。利用衰减全反射红外光谱和扫描电子显微镜对接枝后的聚丙烯纤维基体的表面化学组成和形貌结构进行表征,结果表明,AMPS单体被成功接枝到PP纤维上。当改性后聚丙烯纤维的接枝率为22.8%时,改性后聚丙烯纤维滤嘴对烟气的过滤效果比改性前明显提高,烟气中的总粒相物比未改性滤嘴降低了30.5%,焦油及烟碱含量分别降低43.2%和31.7%。