β-羧基丙酸羟丙基甲基纤维素酯(β-cphpmc)的制备与特性研究

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1、β-羧基丙酸羟丙基甲基纤维素酯(β-CPHPMC)的制备与特性研究β-羧基丙酸羟丙基甲基纤维素酯(β-CPHPMC)的制备与特性研究沈纪洋天津大学材料科学与工程学院，天津市300072摘要　　本文以羟丙基甲基纤维素（HPMC）为原料、丁二酸酐为酯化剂、无水醋酸钠为催化剂，在醋酸中通过改变反应温度、酯化剂和催化剂的用量，制备了五种具有不同β-羧基丙酰基含量的β-羧基丙酸羟丙基甲基纤维素酯(β-CPHPMC)。结果表明：β-羧基丙酰基含量越多，分布越均匀，β-CPHPMC凝胶温度越低，最低降至41.95℃，而相同浓度的HPMC的凝胶温度为59.85℃。关键词：β-

2、羧基丙酸羟丙基甲基纤维素酯羟丙基甲基纤维素丁二酸酐β-羧基丙酰基凝胶温度PreparationandCharacterizationofβ-carboxypropionateHydroxypropylmethylCellulose(β-CPHPMC)SHENJi-yang(SchoolofMaterialScienceandEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072,China)Abstractβ-carboxypropionatehydroxypropylmethylcellulose(β-CPHPMC)wassy

3、nthesizedfromhydroxypropylmethylcellulose(HPMC)byesterificationusingsuccinicanhydrideasesterifyingagent,anhydroussodiumacetateascatalystandaceticacidasorganicsolvent.Byvaryingreactiontemperatureandtheamountofesterifyingagentandcatalyst,fivekindsofβ-CPHPMCswiththedifferentcontentofβ-

4、carboxypropionylgroupswereprepared.Thecontentofβ-carboxypropionylgroupsinβ-CPHPMCwasdeterminedbyconductometrictitrationataconstanttemperatureof29℃.Thestructureandpropertiesofβ-CPHPMCwereanalyzedbyIR,viscometerandrheometer.Theresultshowedthatthenumberofβ-carboxypropionylgroupspercell

5、ulosicmacromolecularchainwasfrom6.57to12.42,thatthegelationtemperatureof1wt％β-CPHPMCsolutionsrangedfrom48.7℃to41.95℃,whereasthatofa1wt%HPMCsolutionwas59.85℃andthatwithanincreaseinβ-carboxypropionylcontentanddistributionhomogeneity,thegelationtemperatureofβ-CPHPMCdecreasedbutitsgelst

6、rengthincreased.　Keywords:β-carboxypropionatehydroxypropylmethylcellulose;succinicanhydride;hydroxypropylmethylcellulose;β-carboxypropionylgroup;gelationtemperature;gelstrength作者简介：沈纪洋（1981－），男，硕士生，从事纤维素醚的化学改性研究，电话:13702024736，E-mail:sjyzmh@163.com　　　　源于天然资源的纤维素衍生物羟丙基甲基纤维素HPMC在食行业中已

7、得到广泛使用，如可用来提高无谷蛋白面包的结构和松软性，也可用于使用的涂膜材料。但近年来，其热可逆凝胶性质逐渐成为研究热点。他们的水溶液形成凝胶的主要驱动力是对温度非常敏感的分子间或链段间的缔合或组装。这种缔合是由于分子链中的疏水基团甲氧基所致，而羟丙基的存在对凝胶强度，特别是凝胶温度影响非常大。在低温下，此类纤维素衍生物完全水化，水分子在疏水基团周围形成类似冰结构；随着温度的升高，水化作用逐渐变弱，因而破坏了这种冰结构；同时，聚合物间的疏水作用逐渐增强，最终形成具有三维交联网络结构凝胶[1-4]。以往已有许多研究表明，通过在水溶液中加入一些有机小分子如盐类、醇

8、类可以有效的调节凝胶温度[5-9]。但