叔氨淀粉基pH敏感水凝膠的制備及性能研究.pdf

1、智能水凝膠是一類(lèi)對(duì)外界環(huán)境刺激產(chǎn)生敏感響應(yīng)的材料，常見(jiàn)的環(huán)境刺激有pH、溫度、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、溶劑、離子等。其中pH是最容易獲得的化學(xué)刺激，因此pH敏感水凝膠引起了廣泛的關(guān)注。本文設(shè)計(jì)以溶解性良好、價(jià)格便宜兼具生物相容性、生物降解性的羥乙基淀粉為原料，通過(guò)功能化改性合成了叔氨基pH敏感淀粉衍生物，并以此材料為原料合成了一系列叔氨淀粉基pH敏感水凝膠。
　　本文合成了多種3-二烷基氨基-2-羥丙基-羥乙基淀粉(TAS)，用氫核磁共振譜(

2、1H-NMR)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定并對(duì)取代度進(jìn)行了計(jì)算;通過(guò)電位-電導(dǎo)率曲線(xiàn)確定了淀粉中氫的解離能力(pka)，通過(guò)透光率曲線(xiàn)確定了發(fā)生相轉(zhuǎn)變的pH(Transition pH，pHt)。
　　以取代度為0.84的3-二丙基氨基-2-羥丙基-羥乙基淀粉(DP-TAS-0.84)為原料，反應(yīng)活性較高的乙二醇二縮水甘油醚(EDGE)、聚乙二醇二縮水甘油醚(PEDGE)或環(huán)氧氯丙烷(ECH)為交聯(lián)劑，采用化學(xué)交聯(lián)法，制備了一系列叔氨淀粉基p

3、H敏感水凝膠（TASEDGE、 TASPEDGE和TASECH）。通過(guò)正交與單因素實(shí)驗(yàn)考察了溶劑用量，催化劑NaOH用量，交聯(lián)劑用量對(duì)凝膠形成的影響，最后確定了最佳凝膠化條件。用掃描電鏡(SEM)對(duì)水凝膠的內(nèi)部形貌和多孔性進(jìn)行了表征，可清楚的觀(guān)察到大孔結(jié)構(gòu);研究了水凝膠的pH敏感性及其pH刺激可逆循環(huán)性能，并討論了離子強(qiáng)度(NaCl濃度)、摩爾取代度(MS)、交聯(lián)劑種類(lèi)對(duì)凝膠溶脹率的影響。結(jié)果表明，水凝膠的溶脹率(SR)隨pH的增大而減

4、小，在pH4-8區(qū)間SR變化不明顯，2到4區(qū)間變化顯著，其中TASECH水凝膠在pH=1條件下的溶脹率高達(dá)220.5 g/g; NaCl濃度增加，SR下降，當(dāng)繼續(xù)增加NaCl濃度（大于0.05 mol/L）時(shí)，溶脹率變化不再明顯;SR隨著MS的增加而增加;交聯(lián)劑不同，SR略有不同，三類(lèi)最佳條件下制備的水凝膠在中性條件下的溶脹率分別是24.89 g/g、30.67 g/g、40.23 g/g。
　　對(duì)制備的水凝膠進(jìn)行了吸附染料性能研