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聚谷氨酸吸水树脂的合成及改性的初步研究

李贺敏  
【摘要】:γ-聚谷氨酸(γ-PGA)吸水树脂是一种可生物降解的新型的功能高分子材料,结构为经适度交联的三维网络,它能吸收自身重数百倍乃至干倍的水。因此它在农林园艺、医药卫生、环境保护及轻工食品等领域有广泛的应用前景。本论文从线性聚谷氨酸的交联反应入手,采用一系列不同分子量的聚乙二醇缩水甘油醚作为交联剂制备γ-PGA吸水树脂,对其制备工艺及性能进行了研究,并对γ-PGA吸水树脂进行了改性,对其农业应用作了初步探讨。 首先,对二甘醇缩水甘油醚和聚乙二醇缩水甘油醚的制备工艺进行研究。以一缩二乙二醇、环氧氯丙烷为原料,三氟化硼乙醚络合物为催化剂合成低粘度的二甘醇缩水甘油醚,并对其制备工艺进行探讨,同时,用傅立叶红外光谱及环氧值对其进行了分析证明与预期结果相符。当一缩二乙二醇用量为0.05mol,三氟化硼乙醚络合物用量为3ml时、环氧氯丙烷与一缩二乙二醇的物质的量比为4:1、氢氧化钠与一缩二乙二醇的物质的量比2:1,在40℃左右进行成环反应时,可制得低粘度的产物,收率为81%的产物。同时对聚乙二醇缩水甘油醚的合成工艺也进行了研究,其中包括聚乙二醇与环氧氯丙烷的配比,KOH用量、催化剂用量,反应温度等因素的影响。通过正交实验获得反应最佳条件,当取0.05mol聚乙二醇,反应温度55℃,聚乙二醇与环氧氯丙烷摩尔比为1:6,KOH用量为5.8g,催化剂四丁基溴化铵用量为0.8g时,反应8h在此条件下得到的聚乙二醇缩水甘油醚环氧值接近理论环氧值,收率为62.5%,并用IR和环氧值对其进行表征,与预期结果相符。 其次,以γ-聚谷氨酸为原料,分别以自制的不同分子量的聚乙二醇缩水甘油醚为交联剂,最终对γ-PGA吸水树脂的制备工艺进行研究。其中包括γ-PGA浓度、交联剂用量、反应pH值、反应时间、反应温度等对产物吸水率和收率的影响。结果表明:通过一系列的实验,PEG-1000缩水甘油醚与聚谷氨酸合成的树脂的吸水率2200g/g为最高。在γ-PGA的浓度为18%,交联剂用量为聚谷氨酸单体摩尔量的8%,pH4.8,60℃下反应40h,可制得吸水率为2200g/g的高吸水


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1 李贺敏;聚谷氨酸吸水树脂的合成及改性的初步研究[D];南京工业大学;2005年
2 杨晓莉;隐形眼镜新材料的合成研究[D];南京工业大学;2006年
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