殼聚糖表面活性劑的合成及性能研究.pdf

1、殼聚糖來源于蝦、蟹等海洋生物，將廢棄的蝦蟹殼作為原料生產(chǎn)殼聚糖，既變廢為寶，又凈化了環(huán)境，一舉兩得。殼聚糖具有良好的生物相容性和生物降解性，無毒無味無刺激以及良好的吸濕性、抑菌性、成膜性、吸附性等特點(diǎn)。但殼聚糖不溶于水和有機(jī)溶劑，僅能溶于酸性水溶液，這大大限制了它的應(yīng)用。殼聚糖分子結(jié)構(gòu)中含有氨基和羥基，易進(jìn)行化學(xué)改性。因此，對(duì)其進(jìn)行化學(xué)改性研究，以進(jìn)一步拓展殼聚糖的應(yīng)用范圍，開發(fā)出一些有優(yōu)良性能的新化合物成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　

2、　 本文合成了目前尚未見文獻(xiàn)報(bào)道的水溶性殼聚糖磺酸鹽陰離子表面活性劑。以環(huán)氧氯丙烷、亞硫酸氫鈉、殼聚糖為原料經(jīng)加成反應(yīng)、環(huán)氧化反應(yīng)、N-烷基化反應(yīng)合成了一種易溶于水的殼聚糖磺酸鹽陰離子表面活性劑，采用紅外光譜、紫外光譜、核磁共振、熱分解等分析手段對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征。分別采用電導(dǎo)率法、吊環(huán)法、最大氣泡法測(cè)試了該產(chǎn)物的臨界膠束濃度(CMC)。結(jié)果表明：三種方法測(cè)得產(chǎn)物的CMC值分別為：2.25×10-4mol·L-1、5.60×10-4mo

3、l·L-1、2.50×10-4mol·L-1，吊環(huán)法和最大氣泡法測(cè)得的表面張力分別為46mN·m-1和48mN·m-1。說明該表面活性劑具有一定的表面活性，為殼聚糖陰離子表面活性劑的進(jìn)一步研究提供了理論依據(jù)。
　　 以硝酸鈰銨為引發(fā)劑，以二甲基二烯丙基氯化銨(DMDAAC)為原料，對(duì)殼聚糖進(jìn)行了接枝改性，合成了殼聚糖季銨鹽陽離子表面活性劑。通過紅外光譜、紫外光譜、核磁共振、熱分解等手段對(duì)接枝共聚物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征分析，計(jì)算出了產(chǎn)物

4、的臨界膠束濃度和臨界表面張力，研究了產(chǎn)物的溶解性能、乳化性能、配伍性能、抑菌性能和吸濕保濕性能。結(jié)果表明，電導(dǎo)率法和最大氣泡法測(cè)得的殼聚糖季銨鹽陽離子表面活性劑的臨界膠束濃度分別為6.80×10-4mol·L-1和8.90×10-4mol·L-1，臨界表面張力為39mN·m-1。除了與陰離子表面活性劑不能配伍外，與其他類型的表面活性劑均有良好的配伍性。該表面活性劑對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌具有良好的抑菌效果，隨著殼聚糖季銨鹽表面活性劑濃

5、度的增高，抑菌作用增強(qiáng)。另外，殼聚糖季銨鹽陽離子表面活性劑具有較好的吸濕、保濕作用，在72h內(nèi)其吸濕率高于甘油，甚至接近于文獻(xiàn)中所報(bào)道的透明質(zhì)酸的吸濕率，有望在化妝品領(lǐng)域取代價(jià)格昂貴的透明質(zhì)酸。
　　 以硝酸鈰銨為引發(fā)劑，以DMDAAC、馬來酸、殼聚糖為原料通過接枝共聚反應(yīng)合成了殼聚糖兩性表面活性劑。采用紅外光譜、紫外光譜、核磁共振、熱分解等手段對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，用電導(dǎo)率法、吊環(huán)法分別測(cè)出了產(chǎn)物的臨界膠束濃度為1.85×10

6、-4mol·L-1和2.23×10-4mol·L-1，臨界表面張力為45mN·m-1。研究了產(chǎn)物的溶解性能、配伍性能、抑菌性能和吸濕保濕性能。結(jié)果表明，新合成的表面活性劑具有良好的水溶性，但產(chǎn)品放置時(shí)間越久，溶解性能越差；具有良好的配伍能力和吸濕、保濕能力，對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌無明顯的抑制作用。
　　 研究表明，殼聚糖季銨鹽陽離子表面活性劑的性能均優(yōu)于其他殼聚糖改性表面活性劑。故殼聚糖季銨鹽陽離子表面活性劑有更為廣闊的應(yīng)用