水溶性壳聚糖高分子染料的合成及性能

【摘要】： 以壳聚糖高分子为主链、通过接枝改性的方法合成而得的高分子染料,不仅具有高分子染料的高强度、易成膜性、耐溶剂性、耐迁移性等优点,而且兼备了壳聚糖的生物相容性和环境友好的特点,是理想的功能高分子材料。本课题采用氯乙酸对壳聚糖和乙烯砜硫酸酯型活性染料的反应物进行醚化改性的方法制备水溶性壳聚糖高分子染料,解决了壳聚糖-活性染料反应物存在的水溶性差的问题,为拓宽壳聚糖高分子染料的应用领域提供了依据。通过试验,得出如下主要结论: 影响壳聚糖与乙烯砜硫酸酯型活性染料的反应性主要因素是温度和pH值。当温度高于60℃时,反应程度明显增加。在酸性条件下,活性染料在壳聚糖上的吸附率高,但反应性低;在中性和弱碱性条件下,活性染料和壳聚糖的反应率高,但与壳聚糖上氨基的反应程度随pH值的升高而降低。红外光谱分析证明了活性染料与壳聚糖上的氨基发生了共价键结合。为了便于后续的醚化改性,壳聚糖与乙烯砜硫酸酯型活性染料的反应适宜在pH7、60～80℃下进行。 在强碱、55℃下,采用氯乙酸对以上获得的非溶性反应物进行醚化改性,制备得到了水溶性的壳聚糖高分子染料,红外光谱分析证明了所得醚化物含有羧甲基。其它仪器分析表明,醚化物的结晶度降低,热稳定性变差。 水溶性壳聚糖高分子染料具有很好的耐有机溶剂性、良好的水溶性,在水溶液中具有两性聚电解质性质,等电点约在6.2～7.5之间,其稀溶液符合朗白比尔定律,电导率也与浓度呈线性关系,特性粘度较壳聚糖明显降低。 另外,以氯乙醇为醚化基团,合成了一种新结构的水溶性壳聚糖高分子染料。