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·598· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

δ5.10~5.30，5.75~5.90 处是烯丙基末端亚甲基 a 位和 高于 HAPEC 的 LCST 时，HAPEC 的疏水性烯丙基
次甲基 b 位上的质子峰，δ4.60 附近是葡萄糖单元环 链间的相互作用成为主导作用，使 HAPEC 分子聚
（AGU）的 H1 的吸收峰，δ2.70~4.00 较宽的信号峰是 集，引起水溶液发生相分离行为，进而导致水溶液
脱水葡萄糖单元和 O(CH 2 CH 2 O) x —CH 2 —CHOHCH 2 — 变浑浊，透光率下降 [31] 。 HAPEC 的 MS≤1.11
O—CH 2 基团的质子峰 [24] 。 (HAPEC-1)时，HAPEC 的分子链亲水性较强，疏水
2.2 HAPEC 的温度敏感性能 链之间相互作用较弱，因此在较高温度下 HAPEC
具有合适的亲水亲油平衡结构的聚合物均可以 水溶液也不会发生相分离行为，即不具有温度敏感
获得温度敏感性。影响聚合物温度敏感性能的关键 性。由此可见，亲水亲油平衡对 HAPEC 的温度敏
因素之一是亲水链段和疏水链段之间的平衡，可通 感性起至关重要的作用。HAPEC 取代度对 LCST 的
过调控亲水链段和疏水链段比例来调节温度敏感聚 影响见图 2b。由图 2b 可知，HAPEC 的 LCST 随着
合物的 LCST [29-30] 。本文所合成的 HAPEC 结构中既 取代度的增加呈线性下降，当 HAPEC 的取代度从
有亲水性的羟乙基纤维素骨架，又有疏水性的烷基 1.30 增加到 2.71 时，LCST 从 64.3 ℃降低到 28.5 ℃。
侧链，期望通过改变羟乙基纤维素主链上烯丙基的 上述研究结果表明，HAPEC 的 LCST 可通过改变烯
取代度使材料具有合适的亲水亲油平衡，使其具有 丙基基团的取代度来调节。HAPEC-4 溶液（MS=2.28）
温度敏感性。不同取代度的 HAPEC 溶液（5 g/L） 在加热和冷却时透光率随温度的变化曲线见图 2c。
的透光率随温度的变化曲线见图 2a。从图 2a 中可以 由图 2c 可知，样品溶液经过加热/冷却循环后透光
看出，温度较低条件下，HAPEC-1~5 均可形成透光 率的最大值和最小值基本保持不变，说明 HAPEC
率较高的水溶液，随着温度的升高，除取代度较低 水溶液具有可逆的温度敏感相分离行为。HAPEC-4
的 HAPEC-1 溶液外，其他取代度产品水溶液的透光 水溶液温度敏感相分离可逆变化的数码图片见图
率在 LCST 附近时突然下降。在较低温度下，HAPEC 2d。室温下 HAPEC-4 水溶液呈无色透明状；当温度
纤维素骨架可与水分子形成氢键，使其溶解于水中， 升高至 LCST 以上时，产品水溶液发生相分离行为
水溶液呈无色透明状。HAPEC 与水分子之间的氢键 并呈现白色乳液状；降温后，溶液又呈透明状，这
作用力随水溶液温度的升高而减弱，当水溶液温度 同样说明 HAPEC 水溶液具有可逆的温度敏感性。

图 2 （a）不同取代度的 HAPEC 溶液（5 g/L）的透光率随温度的变化曲线；（b）HAPEC 取代度对 LCST 的影响；
（c）HAPEC-4 溶液（MS=2.28）在加热和冷却时透光率随温度的变化曲线；（d）HAPEC-4 水溶液温度敏感相
分离的可逆变化图
Fig. 2 (a) Transmittance changes for 5 g/L aqueous solutions of different HAPEC samples with temperature; (b) Effect of
MS on the LCST; (c) Transmittance change for HAPEC-4 aqueous solution during heating and cooling with
temperature; (d) Phase separation photos of HAPEC-4 aqueous solution during heating and cooling