纤维素基接枝改性材料制备—羟乙基纤维素的接枝改性及其生物降解性能研究

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本论文利用三甲基硅(TMS)基团改性保护技术,通过改性保护、接枝、脱保护再生法,由羟乙基纤维素(HEC)首次成功地制备了两亲性生物降解接枝聚合物-羟乙基纤维素接枝聚己内酯(HEC-g-PCL)。利用红外光谱(IR)、核磁共振波谱(1H NMR和13C NMR)技术表征了中间产物和终产物的结构,确认了合成得到的聚合物为预期产物;利用1H NMR确定了中间产物三甲基硅的取代度和聚己内酯接枝侧链的重复单元数,测定了聚己内酯侧链的接枝率和ε-己内酯接枝效率;利用X射线衍射法分析比较了各步产物的结晶度,证明终产物HEC-g-PCL的特定材料性能优于PCL均聚物;对新合成的接枝聚合物的热性能进行了热重(TG)和示差扫描量热(DSC)分析,确定了接枝聚己内酯反应后,产物的热稳定性优于HEC;探讨了己内酯开环聚合的反应机理;同时,对接枝聚合物进行了初步的生物降解实验,利用扫描电子显微镜(SEM)观测了产物经过霉菌不同时间降解后的表面形貌,在实验周期内发现羟乙基纤维素接枝聚己内酯后,其表面形貌发生了明显的变化,表明生物降解性能有较大改观,双指示剂滴定法处理活性淤泥降解HEC-g-PCL结果表明,产物HEC-g-PCL在中性淤泥状具有自然活性的土壤中,经四周时间,降解率达8.0%左右。实验结果表明合成产物的生物降解性能有较大改观。
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