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·600· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
HAPEC-4 水溶液的质量浓度从 0.0001 g/L 增加到 品取代度的增加而下降。取代度的增加意味着
1 g/L,芘的荧光强度增强,最大激发波长从 334 nm HAPEC 分子疏水性的增强,更易发生疏水性分子链
处移至 338 nm 处,说明荧光探针芘从亲水环境向疏 之间的相互缔合,引起 CMC 下降。为进一步研究
水环境变化,两亲性聚合物发生聚集。 HAPEC 胶束的温度敏感性,考察了 5 g/L HAPEC-4
荧光探针芘所处环境的极性发生变化会引起 胶束水溶液的粒径随温度的变化情况,结果见图 5d。
I 338 /I 334 的突变,利用芘激发光谱的此特点测定了产 可以看出,当温度从 20 ℃升高至 35 ℃时,HAPEC-4
品的 CMC。不同浓度下的峰强度比值(I 338 /I 334 )与 胶束粒径无明显变化;当温度由 35 ℃升高到 44 ℃
样品浓度的关系曲线见图 5b。在低质量浓度条件下 时,胶束粒径从 114 nm 迅速增大至 411 nm;随着
(0.0001~0.0100 g/L),I 338 /I 334 峰强度比值基本无 温度的继续升高(44~50 ℃),HAPEC-4 聚集体的粒
变化,当质量浓度增至 0.04 g/L 时,I 338 /I 334 发生突 径下降至 409 nm。上述胶束粒径随温度变化的原因
变。通过线性拟合的方法得到 HAPEC-4 的 CMC 为 可解释为:当温度升高至 HAPEC-4 溶液的 LCST
0.034 g/L。同理,其他取代度 HAPEC 的 CMC 也由 附近时,胶束随温度升高而逐渐脱水,胶束之间聚
此方法测得。当 HAPEC 的取代度从 1.11 提高到 2.71 集并形成聚集体,粒径明显增大。随着温度继续升
时,CMC 从 0.145 g/L 下降到 0.021 g/L(图 5c)。 高,聚集体自身进一步脱水、收缩,导致粒径略有
由图 5c 可以看出,HAPEC 系列产品的 CMC 随着产 下降。
图 5 (a)不同浓度 HAPEC-4 溶液的芘荧光激发光谱(λ em =383 nm);(b)芘激发光谱的 I 338 /I 334 与样品浓度的关系
曲线;(c)HAPEC 取代度对 CMC 的影响;(d)HAPEC-4 水溶液(5 g/L)的胶束粒径随温度的变化
Fig. 5 (a) Fluorescence excitation spectra of pyrene at different concentrations of HAPEC-4 aqueous solutions (λ em =383 nm);
(b) Plot of I 338 /I 334 in the emission spectra with concentration of HAPEC-4; (c) Effect of MS of HAPEC on the CMC;
(d) Temperature dependence of diameter of HAPEC-4 aqueous solution (5 g/L)
2.4 HAPEC 的生物降解性 结果见图 6。如图 6 所示,HAPEC-4 产品降解 60 d
在温度敏感聚合物实际应用中,具有良好生物 后,生物降解度为 24.4%,产品降解 90 d 后,生物
降解性的温度敏感聚合物不仅可降低对环境的危 降解度为 36.5%。而相同条件下,竹原纤维、棉纤
害,而且其应用范围较为广泛。参照标准 ASTMD 维、莫代尔纤维和天丝纤维降解 90 d 后,生物降解度
5988—03 考察了 HAPEC 的生物降解程度和速率。 分别为 31.07%、23.28%、26.49%和 23.18% [35] 。上述
以 HAPEC 产品在土壤中降解产生的碳元素和氧气结 研究结果表明,HAPEC 的生物降解性优于竹原纤
合产生的二氧化碳质量来评价产品的生物降解程度, 维、棉纤维、莫代尔纤维和天丝纤维。