超吸水凝胶具有三维立体交联网络结构,分子链含有大量的亲水性基团,可以吸收大量的水。传统的制备超吸水凝胶的材料以丙烯酸盐系为主,这类合成的超吸水凝胶的生物降解性较差。且随着发展的需要,人们对超吸水凝胶的性能要求也越来越多,如抗菌性能。大多超吸水凝胶的抗菌性能的以吸附银来增加抗菌性能,但是银作为重金属对生物体有一定的影响。壳聚糖是一类生物相容性良好的天然高分子,同时生物降解性也强。本文用水溶良好的两种壳聚糖衍生物,N-琥珀酰壳聚糖与壳聚糖季铵盐作为超吸水凝胶的原材料,合成的产物不仅有良好的吸水性能,同时也有抑菌性能等其他的优点。本课题的研究内容与结论如下:(1)以N-琥珀酰壳聚糖(NSCS)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为原料,合成了超吸水凝胶。其中过硫酸钾(KPS),N,N’-二甲基双丙烯酰胺(MBA)分别作为引发剂和交联剂。通过FTIR和SEM测试确定了超吸水凝胶的结构。研究了反应条件对超吸水凝胶的吸水性能的影响。结果显示随着(AA+AM)单体、KPS、MBA以及AM的含量增加,其吸水性能先增高后下降。得到超吸水凝胶最大吸水率为在蒸馏水中1375 g/g、在0.9 wt%NaCl溶液中是83 g/g。同时超吸水凝胶还具有pH敏感性。超吸水凝胶在吸附聚酰胺-胺树形分子后,其对大肠杆菌的抑菌效果明显增强。(2)以高取代度的壳聚糖季铵盐、丙烯酸、丙烯酰胺为原料成功制备了超吸水水凝胶。过硫酸钾(KPS),N,N’-二甲基双丙烯酰胺(MBA)分别作为引发剂和交联剂。超吸水凝胶的结构通过FTIR和SEM测试进行确定。对超吸水凝胶的吸水性能和对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌性能进行了研究。壳聚糖季铵盐的引入增加了超吸水凝胶的抑菌效果。交联剂、引发剂以及AM含量对超吸水凝胶的吸水性能以及抑菌性能(大肠杆菌)有显著的影响。AM的引入使超吸水凝胶强度增强。当AM含量为10%时,可以显著增加超吸水凝胶的在0.9wt%NaCl溶液中的吸水性能。同时所得到的超吸水凝胶具有pH敏感性。(3)2,3-环氧丙基三甲基氯化铵作为季铵化试剂对壳聚糖进行季铵化改性,合成取代度不同的壳聚糖季铵盐(HACC)。以NSCS、HACC两种水溶性良好的壳聚糖衍生物为原材料,环氧氯丙烷(ECH)为交联剂合成了超吸水凝胶,通过FTIR、SEM对其结构进行了确定。NSCS与HACC的投料比、ECH含量、NaOH浓度以及HACC季铵盐取代度对超吸水凝胶的吸水性能和抑菌性能有显著的影响。NSCS的加入可以明显的增加超吸水凝胶的吸水性能;HACC可以增强其对大肠杆菌的抑菌效果。ECH含量、NaOH浓度以及HACC季铵盐取代度的过高过低都会使超吸水凝胶的吸水性能下降。壳聚糖季铵盐浓度越高、季铵盐取代度越高,合成的超吸水凝胶的抑菌效果越好;同时超吸水凝胶的抑菌率也受其溶胀性能的影响。获得的超吸水凝胶具有pH敏感性。