季铵盐修饰壳聚糖及其复合膜的制备与表征

该研究以季铵盐对壳聚糖进行修饰改性,利用单因素实验分析了壳聚糖季铵盐的最优制备条件,通过傅里叶红外光谱、核磁氢谱对其结构进行了表征;并探究不同取代度的壳聚糖季铵盐制备的涂膜的机械性能;以壳聚糖季铵盐为原料,引入聚乙烯醇,纳米二氧化钛,丙三醇,采用溶液共混法制备了壳聚糖季铵盐复合膜,并通过傅里叶红外光谱、热重分析以及接触角对壳聚糖季铵盐复合涂膜的结构、性能进行分析。结果表明,壳聚糖季铵盐的最优制备条件为季铵盐与壳聚糖的质量比为3:1,反应时长为12 h,反应温度为80 ℃。此外,当壳聚糖季铵盐含量为50%（以聚乙烯醇为标准）,纳米二氧化钛含量为1%,丙三醇含量为0.8%时,壳聚糖季铵盐复合膜的拉伸强度和断裂伸长率取得最优值,分别为19.38 MPa和55.78%。相应的壳聚糖季铵盐复合膜（19.38 MPa）的拉伸强度较壳聚糖复合膜（18.64 MPa）也高,这说明壳聚糖季铵盐的改性有利于增加涂膜的机械性能,为后续研究壳聚糖改性膜材料提供了一定的理论参考。     

季铵盐壳聚糖/聚乙烯醇复合膜的制备及性能研究

壳聚糖为天然多糖甲壳素脱除部分乙酰基的产物,因其独特的生理功能,能满足很多的应用要求。但由于其水溶性不是很好,在生理pH 6.0以下时溶解度较低,因此限制了壳聚糖在涂膜保鲜上的应用。该研究以季铵盐对壳聚糖进行修饰改性,通过傅里叶红外光谱、核磁氢谱、X-射线衍射对其结构进行表征,并探究不同取代度的季铵盐壳聚糖制备的涂膜的机械性能,最后以季铵盐壳聚糖为原料,采用溶液共混法制备7种不同体积比的季铵盐壳聚糖/聚乙烯醇复合膜,并通过傅里叶红外光谱、热重分析、扫描电镜、水蒸气透过率分析、机械性能测试对复合膜的结构、性能进行分析。得到最佳的复合膜制备体积比,此时复合膜的性能与单纯的聚乙烯醇膜和季铵盐壳聚糖膜相比表现出突出的优越性。复合膜拉伸强度为16.52 MPa,断裂延伸率为56.55%,结晶度为34.60%,水蒸气透过率为98.71 g/（m2·h）,涂膜的最大失重速率为83.20%,最大失重速率温度为347.21℃。该文为后续壳聚糖改性膜材料研究提供了一定的理论参考。