Page 56 - 精细化工2019年第9期
P. 56

·1784·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                  第 36 卷

                 由图 3a 和 3b 可知，在 800  ℃时，SA 和 OAD              变处即为 OAD 的 CAC      [32] 。从图 5A 可知，随 SA 和
            的失重率分别为 70.2%和 76.1%。当温度升高时，                       OAD 浓度的增大，I 1 /I 3 呈现逐步下降的趋势，其 CAC
            SA 和 OAD 中的物理吸附水和结合水会随之损失，                         分别为 1.09 和 0.34 g/L，与 SA 相比，OAD 的 CAC
            并且自身也会发生热裂解，因此，二者质量损失均                             明显降低，且其曲线变化趋势与传统表面活性剂类
            较大。从图 3c 和 3d 可知，SA 和 OAD 均在 90~120 ℃              似，从而表明所合成的 OAD 具有良好的两亲性。
            和 220~250  ℃呈现两个主要的失重阶段，其低温阶                       CAC 也可通过表面张力法求出，此法也是研究胶体
            段失重速率最大处所对应温度分别为 109 和 104 ℃，                      界面活性最常用的方法之一，从图 5B 可知，随 OAD
            这是由聚合物材料物理吸附水脱除造成的。两种聚                             浓度的增大，表面张力出现不断降低的趋势，由该
            合物发生热裂解温度都在 200~250  ℃，在此过程                        方法得到 OAD 的 CAC 为 0.26  g/L。表面张力法测
                                                               试 CAC 主要是基于 OAD 表面张力的突变来确定，
            中，由于分子链发生断裂，逐步裂解为 CO、CO 2
            和 H 2 O [31] ，其质量快速下降。SA 和 OAD 的初始裂                而荧光光谱法则是由荧光强度之比（I 1 /I 3 ）的突变来
            解失重速率最大处所对应温度分别为 237 和 227 ℃，                      确定，由于其物理性质和实验方法的不同，所得
            说明改性后的 OAD 热稳定性下降，失重率增大，归                          CAC 值很难完全一致，一般存在一定的差异。尽管
            因于辛基接枝到海藻酸盐的糖醛酸骨架后，形成的                             表面张力法与荧光光谱法测试结果有一定的差异，
            酯键破坏了分子内氢键，使其初始裂解温度降低。                             但 是该结 果进 一步验 证了 OAD 具有 良好的 两
                 图 4 为 SA 和 OAD 的 XRD 图。从图中可以看                 亲性。
            出，SA 和 OAD 的结构属于非晶体结构，与 Yan 等               [12]
            报道的结果相似。图 4a 中，在 2θ=14.6°和 21.6°处
            出现的弱且宽的衍射峰为 SA 水合晶体结构的衍射
            峰，而由图 4b 可知，改性的海藻酸衍生物两特征衍
            射峰消失，在 2θ=20.1°处出现一个更宽的衍射峰。
            该结果的出现是由于辛基接枝后，破坏了分子内氢
            键，致使海藻酸盐骨架分子间的微晶结构发生转变。


















                     图 4  SA (a)和 OAD (b)的 XRD 谱图
              Fig. 4    X-ray diffraction patterns of SA (a) and OAD (b)

                                                               图 5  (A)芘在 SA (a)、OAD (b)溶液中的 I 1 /I 3 荧光曲线和
                 图 5 为芘在 SA 和 OAD 溶液的 I 1 /I 3 荧光曲线（图               (B)OAD 的 SFT 曲线
            5A）与 OAD 的表面张力曲线（图 5B）。                            Fig. 5    (A)  Relationship  between  pyrene  fluorescence
                 多糖高分子的两亲性在水溶液中的聚集行为可                                intensity ratios (I 1 /I 3 ) with concentration of SA (a),
                                                                     OAD  (b),  and  (B)  relationship  between  SFT  and
            通过芘的荧光光谱来探究。在芘荧光光谱中，5 个                                  concentration of OAD
            电子振动峰随着其微环境的极性不同而产生强弱不
            同的荧光峰，其第一峰（373  nm 处）与第三峰                              图 6 为 SA 和 OAD 的水动力学粒径（d H ）和
            （384 nm 处）的荧光强度之比（I 1 /I 3 ）受微环境极                  Zeta 电位图，图 7 为 OAD 的 TEM 图。
            性的影响更为明显，I 1 /I 3 随环境极性下降而变小。                          从图 6A 可知，SA 和 OAD 的聚集胶束水动力
            当聚合物浓度增大到某一特定值时，其可自组装形                             学粒径分别为 446.7 和 342.0  nm，其 PDI 分别为
            成胶束，胶束形成后，原来溶解在水中的芘分子被                             0.317 和 0.475。与 SA 相比，OAD 的平均粒径变小。
            加溶于胶束中，微环境极性减弱，I 1 /I 3 突降，其突                      这是由于改性海藻酸衍生物引入疏水侧基后，分子
   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61