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β-环糊精功能化聚丙烯/木质纤维素吸附与释放的研究

作　者: 孙羚珊
导　师: 李丽萍
学　校: 东北林业大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: β-CD 木质纤维素聚丙烯丁香酚玫瑰香精吸附缓释
分类号: O636.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

对天然高分子进行改性,可以提高其适用范围。本论文利用环糊精(CDs)与三种高分子基质(木粉、木质纤维素和聚丙烯)进行接枝制备出具有独特优势的载体。制备出的载体即保留了环糊精的独特性质,又具有高分子材料的特征。同时,载体可以对载入的香精或保鲜剂等低分子助剂起到缓慢释放的作用,在环境保护、食品、包装、医疗和日用化工等领域具有广泛的应用空间。本文以聚丙烯(PP)、杨木粉及木质纤维素分别为原料与p-环糊精(p-CD)进行接枝反应,通过改变实验条件,如反应温度、反应时间、反应浓度等条件讨论不同物质与p-CD接枝的最佳条件。实验表明：对于杨木粉在m(木粉)：m (CA-p-CD)=1:9,反应温度100℃,反应时间2.5h,杨木粉-p-CD中p-CD的含量最大,为19.37μmol·g-1；对于木质纤维素在m(木质纤维素)：m (CA-β-CD)=1:8,反应时间3h,反应温度100℃,木质纤维素-p-CD中p-CD的含量最大,为26.52μmol·g-1;对于聚丙烯在m(PP-甲基丙烯酸缩水甘油酯)：m (β-CD)=1:6, NaCl浓度为1mol/L,反应时间为2小时,反应温度为70℃,PP-甲基丙烯酸缩水甘油酯与p-CD的接枝量最大,为29.37μmol·g-1。论文选用聚丙烯和木质纤维素与环糊精接枝制备出的两种载体,分别与丁香酚和玫瑰香精两种缓释分子进行包合,对两种缓释剂对不同缓释分子的吸附量和释放速率进行了研究。结果表明PP-β-CD接枝丁香酚／玫瑰香精后在20天内,PP-β-CD-丁香酚中丁香酚损失量没有超过12%,PP-β-CD-玫瑰香精中玫瑰香精损失量没有超过24%；同样在20天内,木质纤维素-p-CD-丁香酚中丁香酚损失量为9%,木质纤维素-p-CD-玫瑰香精中玫瑰香精损失量为33%,所以说β-CD达到了对于丁香酚／玫瑰香精缓慢释放的目的。但是木质纤维素-β-CD最开始吸附丁香酚／玫瑰香精的量较PP-丁香酚／玫瑰香精的量少,这是由于木质纤维素与p-CD接枝时吸附的p-CD的量就很少,因此也影响到后面进一步吸附丁香酚／玫瑰香精的反应。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-19
  1.1 β-环糊精功能化木质纤维素概述  10-15
    1.1.1 环糊精发展过程  10
    1.1.2 环糊精理化性质  10-11
    1.1.3 环糊精包合性能的研究  11-12
    1.1.4 纤维素概述  12-13
    1.1.5 纤维素改性方法  13
    1.1.6 木质纤维素的展望  13
    1.1.7 环糊精与纤维素的接枝方法的研究  13-15
    1.1.8 应用  15
  1.2 β-环糊精功能化聚丙烯概述  15-16
    1.2.1 聚丙烯简介  15
    1.2.2 聚丙烯的改性方法  15-16
    1.2.3 β-环糊精功能化聚丙烯的研究  16
  1.3 香精及香精与β-环糊精包合物的概述  16-17
    1.3.1 香精的应用范围  16-17
    1.3.2 香精与β-环糊精的包合物的应用  17
  1.4 本课题研究的意义及内容  17-19
    1.4.1 课题研究意义  17-18
    1.4.2 课题研究内容  18-19
2 杨木粉接枝β-环糊精的制备与表征  19-26
  2.1 引言  19
  2.2 实验操作  19-21
    2.2.1 试剂及仪器  19
    2.2.2 柠檬酸-β-环糊精的制备  19-20
    2.2.3 杨木粉接枝β-环糊精的制备  20
    2.2.4 杨木粉接枝β-CD中β-CD含量的测定  20-21
    2.2.5 红外光谱表征  21
    2.2.6 热降解行为测试  21
  2.3 结果与讨论  21-25
    2.3.1 实验原理  21
    2.3.2 CA-β-CD中羧基含量的影响因素  21-22
    2.3.3 不同反应因素对杨木粉接枝β-CD的影响  22-23
    2.3.4 杨木粉和木粉-β-环糊精的红外光谱图  23-24
    2.3.5 杨木粉、木粉-β-环糊精、β-环糊精的热重分析图  24-25
  2.4 本章小结  25-26
3 木质纤维素-β-环糊精的制备与表征  26-33
  3.1 引言  26
  3.2 实验操作  26-27
    3.2.1 试剂及仪器  26
    3.2.2 木质纤维素接枝β-环糊精的制备  26-27
    3.2.3 木质纤维素接枝β-环糊精中β-环糊精含量的测定  27
    3.2.4 红外光谱表征  27
    3.2.5 扫描电镜表征  27
    3.2.6 热降解行为测试  27
  3.3 结果与讨论  27-32
    3.3.1 实验原理  27
    3.3.2 不同反应因素对合成木质纤维素接枝β-CD的影响  27-29
    3.3.3 红外光谱图  29-30
    3.3.4 扫描电镜分析  30
    3.3.5 热重分析  30-32
  3.4 本章小结  32-33
4 聚丙烯接枝β-环糊精的制备与表征  33-41
  4.1 引言  33
  4.2 实验操作  33-34
    4.2.1 试剂及仪器  33-34
    4.2.2 聚丙烯接枝β-环糊精的制备  34
    4.2.3 PP-β-CD中β-CD的含量的测定  34
    4.2.4 红外光谱表征  34
    4.2.5 扫描电镜表征  34
    4.2.6 热降解行为测试  34
  4.3 结果与讨论  34-40
    4.3.1 反应原理  34-35
    4.3.2 不同反应因素对PP-β-CD的影响  35-37
    4.3.3 PP、PP-GMA、PP-β-CD的红外光谱图  37-38
    4.3.4 扫描电镜结果分析  38-39
    4.3.5 热重分析结果  39-40
  4.4 本章小结  40-41
5 PP-β-CD/纤维素-β-CD对丁香酚吸附与释放的研究  41-49
  5.1 引言  41
  5.2 实验操作  41-43
    5.2.1 试剂与仪器  41
    5.2.2 PP-β-CD接枝丁香酚的吸附与释放的测定  41-42
    5.2.3 木质纤维素-β-CD接枝丁香酚的吸附与释放的测定  42-43
  5.3 结果与讨论  43-48
    5.3.1 PP-β-CD接枝丁香酚的吸附与释放的研究  43-45
    5.3.2 木质纤维素-β-CD接枝丁香酚的吸附与释放的研究  45-48
  5.4 本章小结  48-49
6 PP-β-CD/纤维素-β-CD对玫瑰香精吸附与释放的研究  49-57
  6.1 引言  49
  6.2 实验操作  49-51
    6.2.1 试剂与仪器  49
    6.2.2 PP-β-CD接枝玫瑰香精的吸附与释放的测定  49-50
    6.2.3 木质纤维素-β-CD接枝玫瑰香精的吸附与释放的测定  50-51
  6.3 结果与讨论  51-56
    6.3.1 PP-β-CD接枝玫瑰香精的吸附与释放的研究  51-53
    6.3.2 木质纤维素-β-CD接枝玫瑰香精的吸附与释放的研究  53-56
  6.4 本章小结  56-57
结论  57-58
参考文献  58-64
攻读学位期间发表的学术论文  64-65
致谢  65-66

β-环糊精功能化聚丙烯/木质纤维素吸附与释放的研究

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