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第 12 期 赵 芬，等: 淀粉-丙烯酸盐-普鲁兰多糖 Semi-IPN 的合成及性能 ·2115·
78 g/g。显然在各种液体环境中，st-AA-PULL 的溶
胀率均高于 st-AA 的溶胀率，半互穿网络结构的
st-AA-PULL 具有更加优良的吸液性能。PULL 是一
种线型非离子型高分子化合物，具有一定的分散作
用，可以有效的改善网络结构 [19] ，在 st-AA-PULL
的半互穿网络中存在多种基团的协同作用，比单一
网络更有利于吸水吸盐倍率的提高。
图 2 Semi-IPN 聚合材料的红外光谱图
Fig. 2 FTIR spectrum of Semi-IPN polymeric material
2.3 Semi-IPN 聚合材料的比表面积
Semi-IPN 聚合材料的比表面积曲线见图 3。
图 4 Semi-IPN 聚合材料在不同液体中的溶胀率
Fig. 4 Absorption rate of different liquids of Semi-IPN
polymeric material
2.4.2 Semi-IPN 聚合材料在蒸馏水中的溶胀速率
Semi-IPN 聚合材料的溶胀速率曲线见图 5。
图 3 Semi-IPN 聚合材料的比表面积曲线
Fig. 3 Specific surface area curve of Semi-IPN polymeric
material
比表面积是粉体材料的重要特征之一，比表面
积越大，其表面效应，如表面活性、表面吸附能力、
催化能力等越强 [17] 。由图 3 可知，马铃薯淀粉的比
2
2
表面积仅为 0.1 m /g，st-AA 的比表面积为 0.52 m /g，
2
st-AA-PULL 的比表面积达到 0.65 m /g，为马铃薯
图 5 Semi-IPN 聚合材料的溶胀速率曲线
淀粉比表面积的 6 倍，将普鲁兰多糖与接枝淀粉网
Fig. 5 Swelling rate curve for Semi-IPN polymeric material
络相互穿插后，形成的半互穿网络结构提高了比表
面积。这与扫描电镜的结果一致，互穿网络之间相 由图 5 可见，在前 10 min 内，st-AA-PULL 的
互贯穿永久缠结，相互缠绕的网络状结构中存在许 溶胀率直线上升，在 10~60 min 内溶胀率上升缓慢，
多孔状结构，这些孔洞结构为水分运输提供通道 [18] ， 60 min 后溶胀速率逐渐趋于平缓并最终达到溶胀平
大大增加了聚合材料的比表面积，使其吸附性能得 衡；st-AA 在前 30 min 内溶胀速率较快，30 min 后
到提高。 便趋于平缓最终达到溶胀平衡。st-AA-PULL 在蒸馏
2.4 Semi-IPN 聚合材料的吸液性能 水中的溶胀率始终高于 st-AA 的溶胀率，在 30~
2.4.1 Semi-IPN 聚合材料对不同液体的溶胀率 90 min 的这一阶段 st-AA 的溶胀率已趋于稳定，而
Semi-IPN 聚合材料在不同液体中的溶胀率见 st-AA-PULL 的溶胀率仍保持一定的涨幅。聚合材料最
图 4。 初阶段的吸水是通过毛细管吸附和分散作用实现的，
半互穿网络聚合材料与接枝淀粉的溶胀率如图 之后水分子通过氢键与聚合物的亲水基团作用 [20] ，
4 所示，st-AA-PULL 在蒸馏水中的平衡溶胀率高达 亲水基团的多少及亲水性强弱对溶胀率有很大影
1333 g/g，在自来水中的平衡溶胀率为 536 g/g，在 响。由 Flory 理论 [21] 可知，聚合物的溶胀行为取决
生理盐水（质量分数 0.9%NaCl）中为 126 g/g；而 于其网络性质，包括亲水基团的存在、交联密度、
st-AA 在 3 种液体中的平衡溶胀率分别为 1014、445、 聚合物网络的弹性等，普鲁兰多糖中含有大量亲水
