Page 163 - 《精细化工》2022年第12期

第 12 期 姚勇波，等: 壳聚糖/β-甘油磷酸钠混合比对溶液-凝胶转变性能的影响 ·2529·

描范围为 5°~60°。吸水性能：采用丁琳等 [12] 的方法
测定，将壳聚糖膜放入 50 ℃烘箱内干燥至恒重，
称量并记录壳聚糖膜初始质量为 m 0 。将膜浸入去离
子水，24 h 后取出并用滤纸擦去膜表面的水分，称
重并记录质量为 m。膜的吸水率按下式计算：
S /%  (m m 0 ) / m  0 100
式中：S 为吸水率，%；m 0 为烘干壳聚糖膜的质量，
g；m 为吸水后壳聚糖膜的质量，g。
1.3.2 动态流变性能测试

动态剪切频率扫描：采用直径为 60 mm 的平行 a—25 ℃；b—37 ℃
板，间隙为 1 mm。剪切频率范围为 100~0.1 rad/s， 图 1 不同温度下壳聚糖/β-GP 溶液复数黏度随剪切频率
应变为 10%，温度为 25、37 ℃。 的变化
动态温度扫描：采用直径为 60 mm 的平行板， Fig. 1 Variation of complex viscosity with shear frequency
of chitosan/β-GP solution at different temperatures
间隙为 1 mm。温度范围为 4~60 ℃，升温速率为

1 ℃/min，频率为 0.1 rad/s，应变为 1%。 范德华力、氢键等被破坏的体现。温度升高使壳聚
动态时间扫描：采用直径为 60 mm 的平行板， 糖/β-GP 溶液中物质间相互作用发生变化，低剪切应
间隙为 1 mm。频率为 0.1 rad/s，应变为 1%，时间 力即可改变体系的物理交联点。
为 2400 s，测试温度为 4、25、37 ℃。样品初始温 高分子流体分为黏弹性流体、凝胶与黏性流体。
度为 4 ℃，升高到测试温度时开始动态时间扫描。 Gʹ、Gʺ、损耗角正切（tanδ=Gʺ/Gʹ）等动态流变数
从 4 ℃升高到 25 ℃用时约为 20 s， 从 4 ℃升高 据可用于判断流体类型。当 tanδ˃1 时主要表现为流
到 37 ℃用时约为 30 s。 体性质；tanδ˂1 时主要表现为固体性质；当 Gʹ=G"，
即 tanδ=1 时定义为凝胶点 [14-15] 。不同温度下，壳聚
2 结果与讨论
糖/β-GP 溶液 Gʹ、G"、tanδ 随剪切频率的变化如图
2.1 壳聚糖/β-GP 溶液体积比对溶液-凝胶转变的 2 所示。
影响 图 2a、b 是 25 ℃时壳聚糖/β-GP 溶液 Gʹ、G"、
不同温度下壳聚糖/β-GP 溶液复数黏度随剪切 tanδ 随剪切频率的变化曲线。当频率大于 0.2 rad/s
频率的变化如图 1 所示。 后，Gʹ˂G"，tanδ˃1，溶液主要表现为黏性为主的流
如图 1a 所示，温度为 25 ℃时，壳聚糖/β-GP 体特性。
溶液复数黏度随剪切频率的增加而逐渐降低，呈现
出假塑型流体剪切变稀的特征 [13] 。随着 β-GP 溶液
加入量的增加，壳聚糖浓度降低，溶液的黏度也
相应减小。图 1b 是温度为 37 ℃时壳聚糖/β-GP
溶液的复数黏度随剪切频率的变化曲线。样品 CH
为纯壳聚糖溶液，其复数黏度变化规律与 25 ℃时
一致，说明溶液性质未发生变化。样品 CP82、
CP73、CP64 中加入 β-GP 溶液，低剪切频率时复
数黏度快速下降。黏度下降是物理交联点、缠结点、