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高吸水树脂是一种功能高分子材料,具有很强的吸水性能,其分子结构中一般含有亲水基团,比如羟基、羧基等。以丙烯酸为原料制备的聚丙烯酸类高吸水树脂具有很高的吸水性能,是应用最广泛的高吸水树脂之一。壳聚糖是一种无毒且有生物相容性和降解性的天然高分子,是制备抗菌剂的理想材料。本文通过丙烯酸与壳聚糖及其衍生物进行接枝共聚,在保留树脂高吸水性能的同时赋予其一定的抗菌性。以下为主要研究内容和结论:(1)用壳聚糖接枝丙烯酸制备改性聚丙烯酸类高吸水树脂,并用FT-IR和SEM对其进行表征,并以测试树脂吸水倍数为指标来研究引发剂浓度、交联剂浓度、丙烯酸中和度、丙烯酸与壳聚糖的质量投料比以及聚合反应时间等因素对树脂吸水性能的影响。同时测试树脂在不同pH环境下的吸水倍数。SEM电镜结果表明树脂分子内部具有三维网状结构。吸水性能测试结果显示吸水树脂的吸水倍数随着引发剂浓度、交联剂浓度、丙烯酸中和度的升高先提高后降低,随着丙烯酸与壳聚糖的质量投料比的增大而增大。不同pH环境下吸水性能测试结果表明:当pH<7时,吸水倍数呈升高趋势;当pH>7时,吸水倍数呈降低趋势。(2)向壳聚糖分子链上引入环氧丙基三甲基氯化铵,将所得到的壳聚糖季铵盐与丙烯酸进行接枝共聚,最终制备得到接枝壳聚糖季铵盐的聚丙烯酸高吸水树脂,使用1H NMR确定壳聚糖季铵盐的分子结构,使用FT-IR、SEM对树脂进行表征,对树脂在不同pH环境中的溶胀能力进行测试分析,并以测试树脂吸水倍数为指标来研究引发剂浓度、交联剂浓度、丙烯酸与壳聚糖季铵盐的质量投料比对树脂吸水性能的影响,并以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌作为测试菌种来研究树脂的抑菌性。SEM电镜结果表明树脂分子内部形成了三维网孔结构。溶胀结果显示:树脂吸水性对环境pH具有敏感性,当pH<7时,吸水倍数呈升高趋势;当pH>7时,吸水倍数呈降低趋势;吸水倍数随着引发剂浓度、交联剂浓度升高先提高后降低,随着丙烯酸与壳聚糖季铵盐的投料比的增大而增大。抗菌测试结果表明:树脂对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有一定的抗菌性。(3)用羧甲基壳聚糖接枝丙烯酸制备得到改性聚丙烯酸类高吸水树脂,并用FT-IR和SEM对其进行表征,并以测试树脂吸水倍数为指标来研究交联剂浓度、反应时间、丙烯酸与羧甲基壳聚糖的质量投料比对树脂吸水性能的影响,同时测试树脂在不同pH环境下的吸水倍数,并且还测试了树脂的吸水速率。SEM电镜结果表明树脂分子内部具有三维网状结构。吸水性能测试结果表明吸水树脂的吸水倍数随着交联剂浓度的升高先提高后降低,随着丙烯酸与壳聚糖的投料比的升高而升高,随着聚合反应时间的延长先升高后降低。溶胀结果显示:不同pH环境下吸水性能测试表明,当pH<7时,吸水倍数呈升高趋势;当pH>7时,吸水倍数呈降低趋势。根据树脂动力学测试曲线表明,交联剂浓度、反应时间、投料比对树脂的吸水速率都有一定的影响。