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《離子交聯(lián)魔芋葡甘聚糖凝膠的制備及流變性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要魔芋葡甘聚糖(KonjacGlucomannan，簡稱KGM)是一種天然水溶性植物聚糖，具有良好的保水性、增稠性、成膜性及生物相容性。近年來，有關(guān)KGM在食品、生物技術(shù)、石油化工、新材料等領(lǐng)域的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究引人注目。本論文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：(1)用硼砂做交聯(lián)劑制備了KGM／硼砂熱可逆復(fù)合凝膠，其機(jī)理為從硼砂溶液中電離出來的硼酸根離子與KGM分子鏈上甘露糖單元的順式鄰羥基瞬時(shí)交聯(lián)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。動(dòng)態(tài)粘彈檢測結(jié)果表明，在低頻區(qū)域，復(fù)合凝膠具有類似液體的松弛行為；在高頻區(qū)域
2、，其具有類似真凝膠材料的松弛行為。在力學(xué)松弛圖譜上，儲(chǔ)能模量(G’)存在一個(gè)最大平衡值(G'p)，損耗模量(G”)有一個(gè)最大值和最小值。討論了KGM和硼砂濃度、應(yīng)變、溫度等因素對復(fù)合凝膠的特征流變學(xué)參數(shù)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明復(fù)合凝膠的模量符合時(shí)間．濃度疊加原理，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo)可以得出可量化G’p對KGM及硼砂濃度的依賴關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式。同時(shí)，復(fù)合凝膠的模量符合時(shí)間．溫度疊加原理，從疊合曲線推導(dǎo)出了凝膠的松弛能量和交聯(lián)反應(yīng)活化能。(2)用有機(jī)硼做交聯(lián)劑制備了KGM庸機(jī)硼熱可逆復(fù)合凝膠，其機(jī)理為有
3、機(jī)硼中的自由硼酸根離子與KGM分子鏈上甘露糖單元的順式鄰羥基發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。與KGM／硼砂體系不同，硼酸根離子需要擺脫有機(jī)配體的束縛才能與順式鄰羥基發(fā)生交聯(lián)，因而KGM侑機(jī)硼體系的凝膠化過程體現(xiàn)出動(dòng)力學(xué)特征，表現(xiàn)為延遲交聯(lián)特性。流變學(xué)檢測結(jié)果分析表明，用Winter--Chambon方程可準(zhǔn)確界定體系的溶膠一凝膠轉(zhuǎn)變點(diǎn)，確定凝膠轉(zhuǎn)變時(shí)間。分析了l∞M和有機(jī)硼的濃度對儲(chǔ)能模量、損耗模量以及溶膠．凝膠轉(zhuǎn)變點(diǎn)的影響。復(fù)合凝膠的模量對溫度的依賴關(guān)系結(jié)果表明，用Winter--Chambon方程可準(zhǔn)確
4、界定KGM／有機(jī)硼復(fù)合凝膠的凝膠．溶膠轉(zhuǎn)變對應(yīng)的特征溫度，即破膠溫度。討論了復(fù)合凝膠的交聯(lián)密度對凝膠轉(zhuǎn)變時(shí)間、破膠溫度、和強(qiáng)度的影響。(3)用有機(jī)鈦?zhàn)鼋宦?lián)劑制備了KGM／有機(jī)鈦復(fù)合凝膠，其機(jī)理為有機(jī)鈦中的自由鈦酸根離子與KGM分子鏈上甘露糖單元的順式鄰羥基發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。鈦酸根離子需要擺脫有機(jī)配體的束縛才能與順式鄰羥基發(fā)生交聯(lián)，因而KGM／有機(jī)鈦體系的凝膠化過程體現(xiàn)出動(dòng)力學(xué)特征，表現(xiàn)為延遲交聯(lián)特性。運(yùn)用流變譜儀研究了復(fù)合凝膠的動(dòng)態(tài)粘彈行為。結(jié)果表明，用Winter--Chambon方程可準(zhǔn)確界定體系的溶
5、膠．凝膠轉(zhuǎn)變點(diǎn)，確定凝膠轉(zhuǎn)變時(shí)間。討論了溫度、KGM濃度、有機(jī)鈦濃度對凝膠轉(zhuǎn)變點(diǎn)及凝膠模量的影響。(4)研究了本文制備的三種復(fù)合凝膠的剪切應(yīng)變依賴性，推導(dǎo)出了兩種應(yīng)用性流變學(xué)參數(shù)，即凝膠的極限應(yīng)變和屈服應(yīng)力。討論了交聯(lián)密度對復(fù)合凝膠的力學(xué)性能的影響。本論文研究結(jié)果為研究生物大分子的溶膠．凝膠轉(zhuǎn)變和流變性能提供了參考，同時(shí)為基于KGM的熱可逆凝膠用作油氣開采用水性壓裂液的可行性提供了必要的科學(xué)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：魔芋葡甘聚糖，凝膠，臨界凝膠點(diǎn)，流變學(xué)，延遲交聯(lián)武漢理1二大學(xué)碩士學(xué)位論文Abstrac
6、tKonjacglucomannan(Abbr．KGM)，anaturalwater-solublepolysaccharideoriginatingfromthetubersofkonjac，hasfavorablewater-preserving,thickening,filmingabilitiesandbiocompatibility．Therecentstudiesonthefoundationandapplicationsofkonj’ac磬ucomannaninfoods，bio—tec
7、hnical，petroleumchemicalandsomenewmaterialsfieldscametofront．Themaincontentsandconclusionswere弱follows：(1)Thermo-reversibleKGM／boraxcomplexgelswerepreparedusingborax弱crosslinker．Themechanismwasbelow．Gelnetworkwasformedimmediatelythroughthecrosslinkingre
8、actionbetweenborateionsdissociatedfromboraxandthecis．diolsitesonthepolysaccharidechains．Dynamicviscoelasticrheologymeasurementsandanalysisshows，atlowcroscillationfrcquency，thecomplexgelsbehavelikeliquid，whereasathigherfrequencyth
