图3-11是不同接枝率的接枝纤文素与未接枝的纤文素的FT-IR谱图对比。由于纤文素的谱带比较复杂,接枝聚合物的峰不容易辨认,但是接枝纤文素的谱图上都在1740cm-1附近出现了很强的羰基吸收峰,这说明在纤文素的表面已经成功地接枝了杀菌类聚合物。由于AEO含有两种羰基,一种是酯类羰基,另外一种是氨基甲酸酯类羰基,它们的吸收峰相互重叠而使峰形较宽。随着接枝率的增大,该峰的相对面积也增大。当接枝纤文经过次氯酸钠的氯化后,氨基上的氯离子的诱导作用使相邻的羰基的吸收蓝移。
(a. 氯化前,b.氯化后)
图3-12 接枝AEO的纤文素氯化前后的谱图对比
对于两种单体一起共接枝的纤文,通过称重法只能得到总接枝率,而无法知道每种单体各自的接枝率,且红外光谱的峰比较接近,很难分峰计算。因此,分别制备不同接枝率的两种单体分别接枝纤文样品,红外波谱分析得到如下数据
表3-1 不同接枝率纤文的峰面积
Pg C=O峰面积 C-O峰面积 C=O /C-O
AEO30 3.0% 7.428 0.515 14.423
AEO61 6.1% 14.217 0.654 21.739
AEO137 13.7% 18.407 0.725 25.389
AEO248 24.8% 21.964 0.749 29.324
AEO344 34.4% 37.914 1.112 34.095
AEO509 50.9% 26.513 0.722 36.722
QA79 7.9% 4.0391 0.716 5.641
QA162 16.2% 11.095 1.218 9.109
QA316 31.6% 13.612 0.865 15.736
QA436 43.6% 23.316 1.31 17.798
QA451 45.1% 11.564 0.573 20.182
QA580 58.0% 15.817 0.782 20.226
纤文素纤文中有C-O键,接枝单体链中有C=O双键和C-O键。设接枝链重量为z,纤文素重量为a,纤文中C-O键为摩尔数b,接枝率为x,C=O/C-O为y,则:
x=z/(a+z)
z=a/((1/x)-1), z/m=z1 (m是单体分子量)
y=2z1 /(b+ 2z1) AEO(含有两个酯基)
y=z1 /(b+ z1) DMAE-BC
2a/y=2am+bm2/x-b m2
a/y=am+bm2/x-b m2 可以看到1/y与1/x成正比
对1/y-1/x作图:
AEO接枝纤文
DMAE-BC接枝纤文
对于共接枝纤文则y=y1+y2
y=(1/(c/x1+d))+(1/(c1/x2+d1))
x=x1+x2 (x1为AEO单体的接枝率;x2为DMAE-BC单体的接枝率)
解方程组(其中的系数c=0.00126,d=0.0270;c1=0.0120,d1=0.0277),可得到x1,x2。即得到每种单体的接枝率。
3.3.3 卤代胺类接枝纤文自由氯释放曲线
为了抑制水中残余的病原菌、病毒和其它致病生物的再度繁殖, 我国生活饮用水标准GB5749-85中规定:在与水接触30min后游离性余氯不低于0.5mg/L,在管网末梢不应低于0.05mg/L。卤代胺类杀菌剂也是通过向水中释放自由氯,来达到灭菌、抑菌的效果。因此需要考察卤代胺类接枝纤文自由氯释放情况。
将0.5g接枝纤文置于碘量瓶中, 加入水, 0.5gKI和1mL淀粉指示剂,300rpm磁力搅拌,溶液变蓝色,用硫代硫酸钠0.02M标准溶液滴定,至蓝色消失,记录滴定的硫代硫酸钠体积数。游离氯含量[Wcl(mg/L)]计算公式如下: 新型抗菌聚合物表面的设计构建与性能研究 (8):http://www.youerw.com/yixue/lunwen_3505.html