螺吡喃羥丙基纖維素的合成及其性能研究.pdf

1、自然界中產(chǎn)量最豐富的可再生資源天然高分子纖維素，取之不盡，用之不竭。由于其具有價格低廉、儲存穩(wěn)定、生物降解性及生物相容性好、無毒和無免疫原性等很多優(yōu)點(diǎn)，纖維素這一綠色資源得到了人們的廣泛關(guān)注。
　　本文將具有光響應(yīng)性的螺吡喃化合物通過酯化反應(yīng)接枝到羥丙基纖維素上，制備了螺吡喃功能化的羥丙基纖維素SP-HPC，并對接枝聚合物的結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行了表征和測試，主要研究內(nèi)容如下:
　　1.以四氫呋喃(THF)為溶劑，N，N'-二環(huán)己基

2、碳二亞胺/4-二甲氨基吡啶(DCC/DMAP)為催化體系，通過1'-（3-羧乙基）-3'，3'-二甲基-6-硝基螺[吲哚啉-2，2[2H]吲哚啉苯并吡喃](SPCOOH)和羥丙基纖維素(HPC)的酯化反應(yīng)合成了螺吡喃功能化羥丙基纖維素SP-HPC?？疾炝瞬煌耐读媳葘θ〈鹊挠绊?。采用1H-NMR、FT-IR、TGA等方法對聚合物進(jìn)行了表征;通過UV-Vis測試SP-HPC的四氫呋喃（THF）溶液的光致變色性能。結(jié)果表明，SP-HPC的

3、THF溶液呈現(xiàn)可逆的快速光響應(yīng)性。交替的紫外光輻射和黑暗條件的存放，使得SP-HPC溶液呈現(xiàn)無色和紫色兩種狀態(tài)的可逆轉(zhuǎn)變。
　　2.采用選擇性水溶劑透析方法制備了膠束溶液。通過動態(tài)光散射、透射電鏡和掃描電鏡表征了自組裝所形成的膠束的尺寸和形態(tài)。結(jié)果表明，SP-HPC在水中組裝成了球形膠束，紫外光照射后，膠束內(nèi)部疏水閉環(huán)形式的SP能夠異構(gòu)化為開環(huán)部花菁形式(MC)，產(chǎn)生更緊密地堆疊作用，促使球形膠束收縮，粒徑分布變窄，顯示了光響應(yīng)性

4、。隨著聚合物膠束水溶液濃度的增加和聚合物中螺吡喃取代度的增加，膠束的粒徑也相應(yīng)隨之增大。
　　3.利用旋涂方法制備了SP-HPC固體膜。通過UV-Vis測試了SP-HPC固體膜的光致變色性能，采用接觸角測量儀考察了聚合物固體膜表面潤濕性的變化。結(jié)果表明，SP-HPC固體膜具有良好的光刺激響應(yīng)性，紫外光照射后再置于黑暗條件下，SP-HPC固體膜中開環(huán)的MC轉(zhuǎn)變?yōu)镾P的光響應(yīng)性較慢，其表面接觸角隨著螺吡喃基團(tuán)開環(huán)與閉環(huán)構(gòu)型的改變而發(fā)生