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![堿性溶劑體系殼聚糖凝膠膜制備表征及增強研究.pdf_第1頁](https://static.zsdocx.com/FlexPaper/FileRoot/2019-3/14/17/b09b19cc-214e-4fdd-91e0-0c128e3226a2/b09b19cc-214e-4fdd-91e0-0c128e3226a21.gif)
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文檔簡介
1、殼聚糖作為自然界第二大類天然多糖,在科研和生產中應用廣泛。隨著近年來多糖類物質堿性溶劑體系的提出,關于殼聚糖的科學研究和生產加工都取得了重大突破,改善了以往研究和生產中難以克服的力學性能差、能耗等問題,同時該體系下制備得到的材料性質有明顯提高,為人工軟骨、人工皮膚、離子吸附等提供了材料基礎。因此本文將著力于研究此方法下制得的殼聚糖水凝膠膜的力學強度、結晶性、微觀孔徑結構等,評價其在醫(yī)用材料中的應用可能和潛在價值。同時提出多糖組分共混和離
2、子增強兩種方法來進一步改善該殼聚糖水凝膠膜的性能。
1.提出一種制備高強度殼聚糖水凝膠膜的新方法——LiOH/尿素堿性體系溶解殼聚糖,醇酸凝固浴中反相沉析凝膠成膜。該方法不需交聯劑,無復雜化學反應,條件簡單,無毒物殘留。與傳統(tǒng)酸溶解堿沉析體系制備得到的殼聚糖水凝膠膜相比,該新方法制備得到的殼聚糖水凝膠膜力學性能優(yōu)異,4%純殼聚糖凝膠膜拉伸強度為1.98MPa,斷裂伸長率為297%。而酸體系殼聚糖制得的水凝膠膜不足0.1MPa,
3、增強近20倍。實驗表明,堿性體系下制得的殼聚糖水凝膠膜力學性能與殼聚糖濃度呈正線性關系,2%~4%濃度范圍內,4%力學性能最佳。SEM結果表明,兩種體系制得的殼聚糖水凝膠膜微觀孔徑結構差異明顯,堿體系下制備的水凝膠膜孔徑均勻致密,孔徑分布為50~200 nm,孔與孔之間連接緊密,孔徑均勻,孔徑大小隨濃度增加而減少;而傳統(tǒng)酸凝膠膜方法的孔徑分布均在200μm以上。因而,調控孔徑結構是殼聚糖凝膠膜力學性能增強的重要原因。
2.在堿
4、性溶解體系下制備得到殼聚糖/海藻酸鈉(CS/SA)共混水凝膠膜。該水凝膠膜力學強度好,4%CS/1%SA水凝膠膜拉伸強度為1.82MPa,斷裂伸長率為412%,水凝膠膜韌性明顯增強,斷裂伸長率比純殼聚糖增加39%。SEM結果表明,體系內殼聚糖比例與孔徑成反比:2%CS/3%SA孔徑分布為40~60μm,3%CS/2%SA孔徑分布為10~30μm,4%CS/1%SA孔徑分布為5~20μm,形狀均勻、規(guī)則,呈現出一種微米孔徑結構。首先海藻酸
5、鈉增大了殼聚糖水凝膠膜的孔徑,同時改變用量還可以調控微觀孔徑,增強水凝膠膜韌性。
3.通過金屬離子復合殼聚糖,使殼聚糖水凝膠膜力學性能大幅提高。胺基/離子摩爾比為2/3條件下,Zn2+復合殼聚糖凝膠膜拉伸強度為3.06MPa,斷裂伸長率418%,比復合前提高55%、41%; Cu2+、Mg2+復合效果略差于Zn2+,但拉伸強度也能提高36%以上。SEM結果表明,摩爾比為2/3,Cu2+復合孔徑最大,Zn2+復合孔徑最小。摩爾比
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