茶多酚改性聚乙烯醇的結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、茶多酚(TP)是一種多酚類化合物，開發(fā)茶葉的新用途，開展茶葉的綜合利用，尤其是利用低檔茶葉或茶葉加工的下腳料來生產(chǎn)高附加值的精細(xì)化學(xué)品或利用茶多酚開發(fā)出新型功能化材料，是一個具有重要意義的研究課題。茶多酚來源豐富，具有可再生性，又具有完全的生物降解性以及生物相容性等特點(diǎn)，同時茶多酚具有抗氧化性、抗癌抗腫瘤、消毒殺菌、抗紫外線等多項生理及藥理學(xué)性質(zhì)。由于多元酚的結(jié)構(gòu)賦予了一系列獨(dú)特的性質(zhì)，使其不但可以與醛類物質(zhì)發(fā)生縮聚反應(yīng)，還可以通過氫鍵

2、、疏水鍵或者共價鍵與眾多高分子化合物接枝、共聚或共混制備出新型的功能高分子材料。 本文首先對不同含量茶多酚的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了紅外表征，利用接觸角測量儀測試了不同溶劑在不同含量茶多酚固體表面的接觸角，由vanOss—Chaudhury—Good的組合理論計算出茶多酚的表面自由能及相關(guān)參數(shù)。研究了茶多酚在水中的動態(tài)溶解過程并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。 以水為溶劑，利用共溶液法制備了聚乙烯醇/茶多酚(PVA/TP)共混物。在不同質(zhì)量比范

3、圍內(nèi)，由于差示掃描量熱DSC譜圖均只出現(xiàn)一個玻璃化溫度，說明PVA與TP共混，兩者相容性良好。而掃描電鏡SEM照片進(jìn)一步顯示PVA/TP共混物未出現(xiàn)TP相與PVA相的分離。利用非線性最小平方曲線擬合以及結(jié)合Beer—Lambert定律，對PVA/TP的Fourier變換紅外光譜FTIR譜圖進(jìn)行了定量分析。 利用Kwei公式和Couchman公式計算了共混后PVA/TP的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，計算結(jié)果與實驗值基本一致。PVA/TP的玻璃

4、化轉(zhuǎn)變溫度隨著TP含量的增加而升高，而熔點(diǎn)隨著TP含量的增加而降低，這有利于實現(xiàn)對改性PVA進(jìn)行熱塑性加工。共混物的Tg與PVA和TP質(zhì)量比的自然對數(shù)值ln(WPVA/WTP)滿足線性關(guān)系：Thg=111.17—13.46ln(WPVA/WTP)，線性度R=0.998。 X射線衍射測試表明，PVA和PVA/TP中X衍射主要峰的位置2θ為11.3°，19.7°，23.1°，28.0°，31.8°和40.8°，分別為晶體中(100)

5、，(101)，(200)，(201)，(002)和(111)晶而的貢獻(xiàn)，隨著系統(tǒng)中TP含量的增加，各峰的強(qiáng)度均減弱。結(jié)合Ozawa、Jeziorny和Mo方法分析了PVA/TP非等溫結(jié)晶過程發(fā)現(xiàn)：Ozawa法不完全適合該系統(tǒng)的非等溫結(jié)晶過程，而Jeziorny和Mo方法可得到較為滿意的結(jié)果，并導(dǎo)出了相應(yīng)的非等溫結(jié)晶動力學(xué)參數(shù)。 測試比較了：PVA/TP的親水與吸水等性能。水在PVA/TP表面的接觸角隨著TP在系統(tǒng)中的含量增加而增

6、大，即PVA/TP的親水性隨著TP含量增加而減弱；PVA/TP在水、弱酸、弱堿溶液中的吸水性隨著TP含量的增加而減弱，且在相同條件下，在弱堿溶液中的吸水性最大，然后是水中，在弱酸中吸水性則最小。 使用TP對PVA進(jìn)行改性后其生物降解性、抗菌性以及抗紫外線性能均有明顯的改善。土埋法自然降解PVA和PVA/TP在60天后測試其失重率發(fā)現(xiàn)PVA的失重率為5.20％，而PVA/TP(100/5；100/40)的失重率分別為6.94％和3

7、8.53％。利用平板培養(yǎng)基的方法及參照AATCC90-1982標(biāo)準(zhǔn)測試了各樣品對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌以及普通變形桿菌的抑菌性發(fā)現(xiàn)：PVA對所選用的三種菌種均不表現(xiàn)抑菌性，而PVA/TP對三種菌種均具有不同程度的抑菌性，其大小分別為：對金黃色葡萄球菌抗菌性最好，其次是大腸桿菌，對普通變形桿菌的抗菌性稍差；并且隨著TP含量的增加，對三種細(xì)菌的抑菌性也逐漸增加，但當(dāng)TP含量增加到一定程度后，其抑菌性均趨于穩(wěn)定。根據(jù)澳大利亞/新西蘭AS/N