【摘要】：本文由可完全降解、可再生和生物相容性良好的淀粉,與馬來酸酐或?qū)Π被郊姿徇M行功能化改性,得到含有羧基或氨基的淀粉基聚電解質(zhì),再與帶有相反電荷的金屬離子、電解質(zhì)或聚電解質(zhì)進行層-層(LbL)自組裝,形成功能各異的淀粉基聚電解質(zhì)多層膜材料,并對所得多層膜進行結(jié)構(gòu)表征、性能分析和機理探討,得到了如下結(jié)果:1、探討了淀粉基聚陰離子與金屬離子進行LbL自組裝的可行性。首先,通過馬來酸酐羧化可溶性淀粉,得到含有碳-碳雙鍵和羧基的淀粉衍生物SC;接著,由SC和含有C=C和-COOH的聚乙烯醇衍生物(PVAM)發(fā)生自由基交聯(lián),生成凝膠;所得淀粉基凝膠在含有銅離子的水溶液中達平衡溶脹,得到表面帶正電荷的基質(zhì);然后,將此基質(zhì)在SC或海藻酸鈉(SA)水溶液、含銅離子或鉛離子水溶液中交替浸泡,其間用蒸餾水漂洗,循環(huán)操作至預(yù)定目標層。利用紫外光譜(UV)檢測水溶液中金屬離子的濃度變化,由X射線光電子能譜(XPS)檢測多層膜表面的銅離子含量,由場發(fā)射掃描電鏡(SEM)觀察多層膜的表面和橫截面,結(jié)果證實了LbL自組裝按預(yù)期的進行。此外,由羅丹明B替換部分金屬離子進行同樣的過程,結(jié)果進一步證實了淀粉基聚電解質(zhì)與反離子通過靜電相互作用發(fā)生LbL自組裝,生成了多層膜。2、利用聚陰離子與金屬離子的LbL自組裝生成了耐燃多層膜。首先,以預(yù)處理過的聚酯纖維為基底,在水溶性殼聚糖的水溶液、SA水溶液、含銅離子水溶液中交替浸泡,通過LbL自組裝,在聚酯纖維表面形成涂層。其次,利用微型燃燒量熱(MCC)、極限氧指數(shù)(LOI)和熱失重分析(TGA)等儀器對所得產(chǎn)物進行測試,經(jīng)過LbL自組裝改性的聚酯纖維的THR值與PHRR值均有所下降,改性織物LOI值則高于原織物,在同一溫度下改性樣品的殘留分數(shù)高于原樣1.1%-5.4%;結(jié)果說明LbL自組裝能有效地引入銅離子和含氮化合物,達到阻燃效果。然后,由SC和氨基淀粉(AS)以及銅離子進行LbL自組裝,引入類似的阻燃成分,SEM觀察、MCC和LOI的測試顯示,達到了預(yù)期效果,即由淀粉基聚電解質(zhì)也形成了耐燃多層膜。3、通過淀粉基聚電解質(zhì)與含光功能基團聚電解質(zhì)的LbL自組裝構(gòu)建光性能可調(diào)的多層膜。首先,進行SC與對羥基偶氮苯的酯化反應(yīng),制備含偶氮基團的淀粉基聚陰離子(SCAZ),由紅外、紫外和核磁驗證其結(jié)構(gòu)。其次,由溶液澆注法制備PVAM膜,作為基質(zhì),交替浸泡于AS水溶液和SCAZ水溶液,其間用蒸餾水漂洗,循環(huán)操作至預(yù)定目標層。然后,由UV檢測所得多層膜的光敏響應(yīng)特性及其與LbL循環(huán)次數(shù)的關(guān)系。另外,進行SCAZ與羅丹明B的LbL自組裝,發(fā)現(xiàn)羅丹明B的熒光性能為LbL自組裝所改變,LbL次數(shù)的增加導(dǎo)致熒光強度的降低�？傊�,本文以淀粉為主要原料,采用常規(guī)反應(yīng)制備出分別含有羧基、氨基和偶氮苯基的淀粉基聚陰、陽離子,由淀粉和聚乙烯醇為原料制得基質(zhì)。隨后,探討了淀粉基聚電解質(zhì)和適當組分通過靜電相互作用進行LbL自組裝的可行性。然后,采用此溫和的方法,與有阻燃作用的銅離子、殼聚糖或氨基淀粉LbL自組裝成耐燃涂層;又采用此方法,與有光特性的含偶氮淀粉基聚電解質(zhì)或者羅丹明B自組裝成光性能可調(diào)的多層膜材料。淀粉基聚電解質(zhì)易于制備,LbL自組裝在常溫常壓水溶液中進行,本文的探討結(jié)果利于淀粉在有無毒無害要求領(lǐng)域的應(yīng)用拓展。
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TB383.2
【圖文】：

圖1.1支鏈淀粉集群模型

聚陰離子-聚陽離子形成PEC的示意圖

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 于勤;范雪榮;王強;;陽離子淀粉漿液漿膜性能試驗[J];棉紡織技術(shù);2006年03期

2 劉明華,張新申,鄧云;羧甲基淀粉吸附劑對水溶液中鉻和鋁離子的吸附研究[J];水處理技術(shù);2000年04期

本文編號：2729873