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疏水改性羧甲基纤维素钠及其pH敏感水凝胶的研究

作 者: 刘占永
导 师: 黎钢
学 校: 河北工业大学
专 业: 应用化学
关键词: 羧甲基纤维素钠 疏水改性 表面活性 pH敏感水凝胶
分类号: O631.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 63次
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内容摘要


羧甲基纤维素(CMC)是纤维素经化学改性而得到的一种具有醚类结构的天然高分子衍生物,大分子链上含有大量羧基和羟基,具有一定的反应活性。羧甲基纤维素钠(CMC-Na)与长链脂肪酸分子酯化反应较为困难,且酯化度较低。本论文尝试在一种新的溶剂中制备较高酯化度的疏水改性羧甲基纤维素钠。首先通过十八酸与二氯亚砜在正庚烷介质中反应制备正构十八酰氯,然后用它作为反应原料与羧甲基纤维素钠(CMC-Na)在正庚烷介质中酯化反应制备疏水改性羧甲基纤维素钠,通过考察羧甲基纤维素钠在溶剂中质量浓度、十八酰氯与羧甲基纤维素钠配比、反应温度和时间对反应的影响,确定了最佳反应条件,获得产物的酯化度可达0.6。然后在相同的反应条件下,用正构十酰氯、十二酰氯、十四酰氯、十六酰氯和十八酰氯分别与羧甲基纤维素钠的葡萄糖单元摩尔比为0.08:1时,制备了一系列疏水改性水溶性羧甲基纤维素钠,并测定这些改性的羧甲基纤维素钠的HLB值、表面张力和临界胶束浓度,改性产物表现出一定的表面活性。本论文尝试用8种金属盐与改性羧甲基纤维素钠进行配位交联,发现AlCl3和Fe(NO3)3·9H2O做交联剂可制得随pH值不同发生固液两相变化的水凝胶,并用红外光谱对水凝胶样品进行表征,阐述了水凝胶的形成机理。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-17
  1-1 羧甲基纤维素钠及其疏水改性  9-12
    1-1-1 羧甲基纤维素的基本性质  9
    1-1-2 羧甲基纤维素的疏水改性研究进展  9-12
  1-2 pH 敏感水凝胶的研究  12-13
    1-2-1 水凝胶的介绍  12
    1-2-2 pH 敏感性水凝胶简介  12-13
    1-2-3 pH 敏感水凝胶的应用研究进展  13
  1-3 以羧甲基纤维素为原料的水凝胶的研究  13-15
    1-3-1 羧甲基纤维素水凝胶的研究现状  13-15
    1-3-2 现阶段不同羧甲基纤维素水凝胶制备方法比较及其局限性  15
  1-4 本论文研究的内容、目的和意义  15-17
第二章 实验方法  17-27
  2-1 实验仪器及试剂  17-19
    2-1-1 实验仪器设备及型号  17-18
    2-1-2 实验试剂及规格  18-19
  2-2 实验原理  19-20
    2-2-1 正构十八酰氯的制备  19
    2-2-2 疏水改性羧甲基纤维素钠的制备  19-20
    2-2-3 疏水改性羧甲基纤维素钠水凝胶的制备  20
  2-3 实验方法  20-27
    2-3-1 正构十八酰氯的合成步骤  20
    2-3-2 正构十八酰氯质量分数的测定  20-22
    2-3-3 正构十八酰氯产物的红外光谱表征  22
    2-3-4 羧甲基纤维素钠的提纯  22
    2-3-5 羧甲基纤维素钠取代度的测定  22-23
    2-3-6 脂肪酰氯酯化CMC-Na 的实验步骤  23
    2-3-7 疏水改性羧甲基纤维素钠酯化度的测定  23-24
    2-3-8 疏水改性羧甲基纤维素钠亲水亲油平衡(HLB)值的测量  24
    2-3-9 疏水改性羧甲基纤维素钠表面张力的测量  24-25
    2-3-10 疏水改性羧甲基纤维素钠临界胶束浓度(cmc)的测定  25-26
    2-3-11 透光度测试波长的确定  26
    2-3-12 疏水改性羧甲基纤维素钠水凝胶的配制  26
    2-3-13 疏水改性羧甲基纤维素钠水凝胶的透光度的测定  26
    2-3-14 疏水改性羧甲基纤维素钠水凝胶的红外光谱表征  26-27
第三章 实验结果和讨论  27-47
  3-1 正构十八酰氯的合成  27-29
    3-1-1 反应条件对十八酰氯质量分数的影响  27-28
    3-1-2 十八酰氯的红外光谱表征  28-29
  3-2 疏水改性羧甲基纤维素钠的制备  29-37
    3-2-1 羧甲基纤维素钠的取代度的测定  29-30
    3-2-2 反应条件对改性CMC-Na 酯化度的影响  30-32
    3-2-3 疏水改性羧甲基纤维素钠的HLB 值的测定结果  32-37
    3-2-4 疏水改性羧甲基纤维素钠的表面张力和临界胶束浓度的测定  37
  3-3 疏水改性羧甲基纤维素钠pH 敏感水凝胶的制备  37-47
    3-3-1 透光度测试波长的确定  37-38
    3-3-2 AlC1_3 作交联剂制备水凝胶  38-40
    3-3-3 Fe(N0_3)_3·9H_20 作交联剂制备水凝胶  40-42
    3-3-4 其他金属化合物作交联剂制备水凝胶  42-47
第四章 结论  47-48
参考文献  48-53
致谢  53-54
攻读学位期间所取得的相关科研成果  54

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 高分子化学(高聚物) > 高分子物理和高分子物理化学 > 高聚物的化学性质
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