试析纤维素高级脂肪酸酯的合成及其降解行为研究

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1、南京林业大学硕士学位论文纤维素高级脂肪酸酯的合成及其降解行为研究姓名：李芬芬申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：季永新20090601摘要本论文以微晶纤维素为原料，在LiCl／DMAC体系中溶解得到纤维素溶液，采用共反应剂法酯化合成纤维素月桂酸酯和棕榈酸酯，并研究了所得产物的降解行为。首先，用超声波一步活化法，将纤维素溶于LiCl／DMAC体系中。研究了超声波活化的最佳工艺条件，以及所得溶液的流变性能，得出不同浓度的溶液具有不同的流动特性。动态频率扫描显示，不同浓度的溶液在所选频率范围内均表现出粘弹态行为。其次，采用脂肪酸加共反应剂合成纤维素月桂酸酯和棕榈酸酯，用1HNMR法

2、计算产物的取代度，并用IR，XRD，TGA，DMA和拉伸测试等表征了所得产物的性能。IR表明所得产物为纤维素酯，XRD表明酯化改性破坏了纤维素的结晶结构；热分析表明，高级脂肪酸酯的稳定性要稍次于醋酸丙酸纤维素，但它的玻璃化转变温度区间更宽，可塑性更高。拉伸测试表明，高级脂肪酸酯的断裂伸长率更强，更具内塑性。最后，用三种方法研究了产物的降解行为。土埋法表明，28天后产物的降解率达40％；微生物培养法表明，所选膜材料的生物降解性顺序依次为：再生纤维素膜>PCL膜>纤维素月桂酸酯．PCL共混膜>纤维素月桂酸酯膜；酶解法表明产物在发生一定程度降解性的同时还保持一定的机械强度。关键词：纤维素

3、溶液均相酯化纤维素月桂酸酯纤维素棕榈酸酯生物降解行为PreparationofCellulosefattyacidesteranditsbiodegradablebehaviorABSTRACTCellulosefattyacidester,suchasCelluloselaurateandcellulosepalmate，wassynthesizedinthehomogeneouscellulosesolutionusedMicroerystallinecellulose嬲rawmaterial．Theirbiodegradablebehaviorwasalsestudied．F

4、irstly,cellulosewasactivatedbyultrasonic，anddissolvedinlithiumchloride／N，N-dimethylacetamide(LiCI／DMAc)．TheoptimumconditionsWasobtained．13CNMRimprovedthatthecellulosedidn’tderivative．RheologicalpropertiesofthesolutionWasstudied．Thesolutionofdifferentconcentrationhasdifferentcharacteristic．Ther

5、esultsofDynamicFrequencyScanshowedthatthecellulosesolutionsofdifferentconcentrationshavethebehaviorofviscoelasticamongselectedfrequencyrange．Secondly,celluloselaurateandcellulosepalmitateweresynthesizedwithfattyacidsandCO—reagent．TheDSWascalculatedaccuratelyby1HNMR．Thepropertiesoftheproductwer

6、einvestagatedbym—XRD，TGA，DMAandtensileproperties．TheIRresultsshowedthattheproductWascelluloseester．TheXRDresultsshowedthatcrystalstructureofcelluloseWasdestroyed．Thermalanalysisresultsshowedthatthestabilitygetenhanced．TheGlasstransitionrangeofcellulosefattyacidesterbecameboard．SO舔theplasticity

7、andprocessingperformance．Tensiletestingshowedthattheelongationatbreakoffattyacidestergetstronge．Thirdly,threemethodswereusedtotestthebiodegradabilityoftheproduct．ThebiodegradationrateoftheproductCanreachto40％afterburied28days．Thebiodegr