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第 36 卷第 4 期 精 细 化 工 Vol.36, No.4
201 9 年 4 月 FINE CHEMICALS Apr. 2019

功能材料
2-羟基-3-烯丙氧基丙基羟乙基纤维素的

制备及温度敏感性能

1
2
代明允 ，田 野 1,3* ，刘 鹰 1,4 ，具本植
（1. 大连海洋大学 辽宁省水产设施养殖与装备工程研究中心，辽宁 大连 116023；2. 大连理工大学 精
细化工国家重点实验室，辽宁 大连 116024；3. 农业农村部北方海水增养殖重点实验室，辽宁 大连
116023；4. 青岛海洋科学与技术试点国家实验室，山东 青岛 266200）

摘要：利用醚化反应将烯丙基缩水甘油醚（AGE）接枝到羟乙基纤维素骨架上，制备出系列具有温度敏感性的
2-羟基-3-烯丙氧基丙基羟乙基纤维素（HAPEC）。HAPEC 的最低临界溶解温度（LCST）可通过改变疏水基团
的取代度进行调节。当 HAPEC 的取代度从 1.30 增加到 2.71 时，LCST 从 64.3 ℃降低到 28.5 ℃。通过荧光光谱、
动态光散射法（DLS）考察了 HAPEC 在水溶液中的自组装行为，并测定了临界胶束浓度（CMC）。结果表明，
HAPEC 在水溶液中可自组装形成胶束，并且 CMC 随着 HAPEC 取代度的增大而减小。当 HAPEC 的取代度从
1.11 增加到 2.71 时，CMC 从 0.145 g/L 下降至 0.021 g/L。参照 ASTMD 5988—03 标准并利用 SEM 测试了 HAPEC
的生物降解度及降解前、后 HAPEC 样品形貌的变化。HAPEC 具有良好的生物降解性，降解 90 d 后，其形貌变
化明显，生物降解程度可高达 36.5%。
关键词：羟乙基纤维素；温度敏感；最低临界溶解温度；生物降解；功能材料
中图分类号：TQ414 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2019) 04-0595-08

Preparation and Temperature Responsive Properties of

2-Hydroxy-3-allyloxypropyl Hydroxyethyl Celluloses

2
1,4
1
DAI Ming-yun , TIAN Ye 1,3* , LIU Ying , JU Ben-zhi
〔1. Aquacultural Engineering Research and Development Center, Dalian Ocean University, Dalian 116023, Liaoning,
China; 2. State Key Laboratory of Fine Chemicals, Dalian University of Technology, Dalian 116024, Liaoning, China; 3. Key
Laboratory of Mariculture & Stock Enhancement in North China's Sea, Ministry Agriculture, Dalian 116023, Liaoning,
China; 4. Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology (Qingdao), Qingdao 266200, Shandong, China〕

Abstract: A thermoresponsive polymer, 2-hydroxy-3-allyloxypropyl hydroxyethyl cellulose (HAPEC), was
prepared by etherification reaction, which grafted allyl glycidyl ether (AGE) (hydrophobic agent) onto
hydroxyethyl cellulose (HEC). The lowest critical solution temperature (LCST) of HAPEC could be
adjusted by changing the molar substitution of hydrophobic groups. When the molar substitution of HAPEC
increased from 1.30 to 2.71, the LCST decreased from 64.3 ℃ to 28.5 ℃. The self-assembly behavior of
amphiphilic HAPEC in aqueous solution was investigated by fluorescence spectroscopy and dynamic light
scattering (DLS). Its critical micelle concentration (CMC) was determined by DLS. The result demonstrated
that HAPEC could be self-assembled to form micelles in solution, and its CMC decreased with the increase
of its molar substitution. The CMC decreased from 0.145 g/L to 0.021 g/L by changing molar substitution
of HAPEC from 1.11 to 2.71. The biodegradation of HAPEC was studied according to ASTMD 5988—03,
SEM was used to compare the morphology of HAPEC samples before and after degradation. The result

收稿日期：2018-09-30; 定用日期：2018-12-24; DOI: 10.13550/j.jxhg.20180729
基金项目：国家重点研发计划项目（2017YFD0701700）；国家自然科学基金（21376041，31472312，31672673）；农业农村部北方海
水增养殖重点实验室开放课题（2018-KF-06）；辽宁省海洋与渔业厅计划项目（201811）
作者简介：代明允（1992—），男，硕士生，E-mail：dmingyun@hotmail.com。联系人：田 野（1988—），男,博士，讲师，E-mail：
tianye@dlou.edu.cn。