氧化羧甲基纖維素鈉改性膠原膜的制備及表征
發(fā)布時間:2021-03-11 13:16
采用不同用量的交聯(lián)劑—氧化羧甲基纖維素鈉(OCMC)對膠原[m(OCMC)∶m(膠原)=0~10∶1]溶液進行改性,制備均一的改性膠原膜,并對其物理化學(xué)性質(zhì)進行表征。紅外光譜顯示,改性膠原與純膠原的結(jié)構(gòu)基本一致,具有完整的三股螺旋結(jié)構(gòu),但膠原分子間氫鍵作用被削弱。通過對膠原膜的熱穩(wěn)定性、溶脹率和接觸角分析發(fā)現(xiàn),其理化性質(zhì)的變化與交聯(lián)劑的用量密切相關(guān)。當m(OCMC)∶m(膠原)≤5∶1時,隨著OCMC用量的增大,膠原氨基與OCMC醛基之間交聯(lián)作用顯著上升,使得膠原膜的熱變性溫度和接觸角分別由86.6℃和87.0°大幅上升至98.4℃和105.0°,溶脹率由880%下降到448%,膠原氨基被大量消耗。因此,當m(OCMC)∶m(膠原)> 5∶1時,即使交聯(lián)劑用量成倍增加,膠原膜的熱變性溫度和接觸角僅分別上升2.5℃和3.1°,溶脹率僅下降62%。
【文章來源】:皮革科學(xué)與工程. 2020,30(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
不同用量OCMC改性膠原的紅外譜圖
不同用量氧OCMC改性膠原膜的DSC曲線(A)和熱變性溫度變化折線圖(B)
不同用量氧化羧甲基纖維素鈉(OCMC)改性膠原的紅外譜圖如圖1所示。膠原的FTIR譜圖主要來自于酰胺基團的貢獻。根據(jù)標準手冊[18]與相關(guān)文獻[19],對膠原的特征吸收峰的指認列于表1。這些主要特征吸收峰,特別是酰胺I帶和II帶的峰位主要取決于肽鏈構(gòu)型,不受側(cè)基結(jié)構(gòu)的影響,對膠原的螺旋構(gòu)象的變化非常敏感[20]。由表1可知,改性后膠原的主要特征吸收峰未發(fā)生明顯移動,表明膠原的三股螺旋結(jié)構(gòu)未受到明顯影響。此外,酰胺I帶、酰胺II帶和酰胺III帶與膠原的三股螺旋結(jié)構(gòu)密切相關(guān),當酰胺I帶和酰胺II帶頻率之間的差值(Δυ=υ1-υ2)以及酰胺III帶與1454 cm-1處吸收峰的強度比值A(chǔ)III/A1454分別約為100 cm-1和1.00時,表示其仍保留著原有的三股螺旋結(jié)構(gòu)[21]。計算結(jié)果如表2所示,純膠原和改性膠原的Δυ值均接近100cm-1、AIII/A1454值約為1.00,證實改性后膠原仍保留完整的三股螺旋結(jié)構(gòu),表明交聯(lián)鍵對膠原分子內(nèi)氫鍵的影響較小。為進一步分析交聯(lián)鍵對膠原分子間氫鍵的影響,酰胺III帶與酰胺I帶強度的比值A(chǔ)III/AI。結(jié)果顯示AIII/AI隨著交聯(lián)劑的加入而減小,分析其原因可能是當向膠原中加入交聯(lián)劑時,膠原分子側(cè)鏈上的氨基與OCMC上的醛基發(fā)生醛胺縮合,大量的氨基被屏蔽,由于自由氨基能夠影響膠原分子間氫鍵的形成,因此膠原分子間氫鍵作用被削弱。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚丙烯酸-羧甲基殼聚糖水凝膠對皮革廢水中Cr(Ⅲ)吸附研究[J]. 潘界舟,宋寒冰,王盛華,金勇. 皮革科學(xué)與工程. 2019(03)
[2]基于纖維素的先進功能材料[J]. 張金明,張軍. 高分子學(xué)報. 2010(12)
[3]纖維素醚的特點、制備及在工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 張光華,朱軍峰,徐曉鳳. 纖維素科學(xué)與技術(shù). 2006(01)
[4]膠原的生物學(xué)性質(zhì)[J]. 李國英. 中國皮革. 2002(21)
本文編號:3076521
【文章來源】:皮革科學(xué)與工程. 2020,30(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
不同用量OCMC改性膠原的紅外譜圖
不同用量氧OCMC改性膠原膜的DSC曲線(A)和熱變性溫度變化折線圖(B)
不同用量氧化羧甲基纖維素鈉(OCMC)改性膠原的紅外譜圖如圖1所示。膠原的FTIR譜圖主要來自于酰胺基團的貢獻。根據(jù)標準手冊[18]與相關(guān)文獻[19],對膠原的特征吸收峰的指認列于表1。這些主要特征吸收峰,特別是酰胺I帶和II帶的峰位主要取決于肽鏈構(gòu)型,不受側(cè)基結(jié)構(gòu)的影響,對膠原的螺旋構(gòu)象的變化非常敏感[20]。由表1可知,改性后膠原的主要特征吸收峰未發(fā)生明顯移動,表明膠原的三股螺旋結(jié)構(gòu)未受到明顯影響。此外,酰胺I帶、酰胺II帶和酰胺III帶與膠原的三股螺旋結(jié)構(gòu)密切相關(guān),當酰胺I帶和酰胺II帶頻率之間的差值(Δυ=υ1-υ2)以及酰胺III帶與1454 cm-1處吸收峰的強度比值A(chǔ)III/A1454分別約為100 cm-1和1.00時,表示其仍保留著原有的三股螺旋結(jié)構(gòu)[21]。計算結(jié)果如表2所示,純膠原和改性膠原的Δυ值均接近100cm-1、AIII/A1454值約為1.00,證實改性后膠原仍保留完整的三股螺旋結(jié)構(gòu),表明交聯(lián)鍵對膠原分子內(nèi)氫鍵的影響較小。為進一步分析交聯(lián)鍵對膠原分子間氫鍵的影響,酰胺III帶與酰胺I帶強度的比值A(chǔ)III/AI。結(jié)果顯示AIII/AI隨著交聯(lián)劑的加入而減小,分析其原因可能是當向膠原中加入交聯(lián)劑時,膠原分子側(cè)鏈上的氨基與OCMC上的醛基發(fā)生醛胺縮合,大量的氨基被屏蔽,由于自由氨基能夠影響膠原分子間氫鍵的形成,因此膠原分子間氫鍵作用被削弱。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚丙烯酸-羧甲基殼聚糖水凝膠對皮革廢水中Cr(Ⅲ)吸附研究[J]. 潘界舟,宋寒冰,王盛華,金勇. 皮革科學(xué)與工程. 2019(03)
[2]基于纖維素的先進功能材料[J]. 張金明,張軍. 高分子學(xué)報. 2010(12)
[3]纖維素醚的特點、制備及在工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 張光華,朱軍峰,徐曉鳳. 纖維素科學(xué)與技術(shù). 2006(01)
[4]膠原的生物學(xué)性質(zhì)[J]. 李國英. 中國皮革. 2002(21)
本文編號:3076521
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