感光性天然高分子膜的制备与性能研究

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1、摘要摘要壳聚糖(CS)是一种可再生天然大分子，可用于环境友好、可降解材料。聚乙烯醇．苯乙烯基吡啶盐缩合物(PVA．SbQ)是一种新型光敏聚合物，在紫外光诱导下，能发生光二聚反应形成大分子网状结构。本文涉及光交联壳聚糖．(PVA．SbQ)共混膜、光交联壳聚糖．(PVA．SbQ)双层复合膜、壳聚糖．SbQ树脂的研究。由以下三部分组成：第一部分通过溶液共混法，在壳聚糖膜中引入具有光二聚特性的PVA．SbQ，成膜后在紫外灯辐照下进行光交联反应，制备了光交联壳聚糖．(PVA-SbQ)共混膜。用扫描电镜、X．射线衍射、傅立叶红外等方法对膜的结构进行表征，并对膜的力学性能、吸湿率、透光率、接

2、触角、水蒸气透过率、溶胀率等性能进行研究。实验结果表明：光交联壳聚糖-(PVA-SbQ)共混膜的表面形态比较独特；壳聚糖与PVA．SbQ分子间存在一定的氢键相互作用；光交联后，共混膜形成网状结构，有效地改善了壳聚糖膜的力学性能、吸湿性和紫外屏蔽性能等。第二部分以壳聚糖、PVA．SbQ为膜材料，通过溶液浇铸法制备了光交联壳聚糖一(PVA—SbQ)双层复合膜。用扫描电镜等对膜结构进行了表征，并对膜的力学性能、吸湿率、透光率、水蒸气透过率、溶胀率等性能进行研究。实验结果表明：壳聚糖．(PVA．SbQ)双层复合膜剖面致密光滑，无孔洞出现，仅出现模糊地界面层；光敏聚合物PVA．SBQ的引

3、入，壳聚糖．(PVA．SbQ)双层复合膜吸湿率降低，水蒸气透过率下降，力学性能下降，而膨胀率有所升高；在可见光范围内，壳聚糖．(PVA．SbQ)双层复合膜有较好透光率(透光率为70％以上)，而对400rim以下UV有选择性吸收，紫外光完全不透过，紫外屏蔽性较好，可望在防紫外涂层材料方面得到应用。第三部分采用希夫碱反应将SbQ接枝到壳聚糖颗粒表面，制备了壳聚糖．SbQ树脂。通过傅立叶红外、XRD、表征壳聚糖．SbQ树脂基本结构，研究了壳聚糖接枝SbQ前后对Cu2+、C02+的吸附性能。结果表明：壳聚糖接枝SbQ反应是成功的，但是接枝率不高；壳聚糖一SbQ树脂改善了其在酸性介质中的

4、稳定性，对金属离子有一定的吸附，在较宽pH范围的都有吸附分离功能，拓展了其应用范围。关键词：壳聚糖，PVA．SbQ，光交联，膜，离子吸附AbstractChitosan(CS)isakindofnaturalmacromolecululeandchitosanbasedmaterialafeexpectedtobeenvironment—friendly，biodegradableandreproducibleproducts．Polyvinylacohol(PVA)bearingstyrylpyridiniumgroup(PVA—SbQ)isanewphotosensitiv

5、epolymer,styrylpyridiniumgrouponsideofPVAmainchaincarlbecross-linkedunderUVradiationtoformnetwork．WefocusedonPhotocrosslinkedchitosan一(PVA-SbQ)blendmembrane，Photocross-linkedchitosan-(PVA—SbQ)twolayercompositemembraneandchitosan-SbQresininthispaper．Inpart1，Photocross—linkedehitosan-(PVA—SbQ)

6、blendmembraneWasmadebymixingthesolutionsofchitosanandPVA—SbQ．ItsstructurewasexaminedbymeansofSEM,XRDandFTIR．Thepropertiesofmembrane，suchasmechanicalproperty，lighttransmittance，hygroscopicity，surfacecontactangle，wateruptake，degreeofswellinghadbeenstudied．Theresultsshowedthatmembranewithintere

7、stingsurfacestructure，therewassomehydrogenbondinginteractionbetweenchitosanandPVA-SbQintheblendmembrane，Exposedmembranehadnetwork,whichimprovedpropertiesofthemembranesuchasmechanicalproperty，hygroscopicityandUVscreenproperty．Inpart2，Photocross—link