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本文选用价廉易得的天然高分子壳聚糖和合成高分子聚乙烯醇为原料,分别经过物理和化学处理,转化为能溶于中性水的水溶性壳聚糖(WSC)和聚乙烯醇基大单体(PVAM),再由简便的物理过程和化学反应,形成壳聚糖基功能互穿网络水凝胶,并对所得水凝胶进行结构表征、性能分析和机理探讨,得到了如下结果:1、由WSC、PVAM与丙烯酸(AA)的水溶液形成了壳聚糖基自愈互穿网络水凝胶WSC/PVAM-AA,探讨了该水凝胶的形成机制、性能特点及其调控。PVAM和AA在自由基引发下,发生交联反应,所得网络上的羧基与WSC的氨基通过氢键作用,构建了壳聚糖基互穿网络水凝胶。凝胶中的基团由傅里叶红外光谱(FTIR)验证,水凝胶的表层和横截面则由场发射扫描电镜(SEM)观察。化学交联和氢键作用赋予WSC/PVAM-AA水凝胶优异的力学性能,投料量为30wt%WSC所得凝胶的拉伸强度达6.25 MPa。WSC/PVAM-AA水凝胶的力学性能与其水含量有关,且可由WSC的投料量加以调节。动态的氢键作用还赋予WSC/PVAM-AA水凝胶自愈性能。此外,形成氢键的羧基和氨基,使得WSC/PVAM-AA水凝胶具有酸敏特性。2、借助WSC/PVAM-AA水凝胶所含基团与铜离子的螯合作用,利用WSC和铜离子的阻燃性,在聚酯纤维表面生成了WSC/PVAM-AA/Cu2+互穿网络水凝胶耐燃层。微型燃烧量热(MCC)、极限氧指数(LOI)和热失重分析(TGA)等测试结果表明,含有铜离子和高WSC含量的凝胶,其热释放速率值(THR)较低,热解残余量、LOI值较高,说明WSC/PVAM-AA/Cu2+凝胶具有良好的阻燃效果。同时还观察到,WSC/PVAM-AA/Cu2+互穿网络水凝胶依然具备自愈能力。3、鉴于WSC/PVAM-AA水凝胶含有可电离基团,能够与带有相反电荷的化合物产生静电作用,从而发生LbL自组装。于是,在WSC/PVAM-AA水凝胶基质上进行罗丹明B与海藻酸钠两聚电解质的LbL自组装,构建具有光、自愈特性的复合互穿网络水凝胶。水凝胶表面所生成多层膜的层数,可以方便地通过交替浸泡次数的调节而加以改变,由SEM观察截面证实了这一点。UV和荧光检测结果表明,复合水凝胶的光敏响应特性及其荧光强度取决于LbL自组装循环次数。由铜离子部分替代罗丹明B,所得凝胶的荧光性能得以相应调节。此外,复合水凝胶同样具有自愈特性。本文由简便的自由基交联方法形成共价键型网络,其与壳聚糖发生物理作用,形成动态可逆网络,既提高了单一网络水凝胶的力学性能,又呈现自愈特性。再利用WSC/PVAM-AA上的功能基团,引入铜离子,与WSC协同发挥阻燃作用。最后,利用带相反电荷的聚电解质之间的静电作用,由简便的LbL自组装方法,引入具有荧光特性的罗丹明B组分,又通过改变LbL自组装的组分或循环次数加以调节,得到光性能可调的复合水凝胶。由易得的原料、温和的条件和简便的过程,制备出一系列壳聚糖基互穿网络功能水凝胶。本文的方法和结果,利于壳聚糖的功能化研究及其在相关领域应用的拓展。