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本文以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)为季铵化试剂,在不同条件下对壳聚糖(CTS)进行季铵化改性。分别研究了反应物的组成,反应催化剂的用量,反应温度,以及反应介质的组成等因素对反应产物取代度、特性粘度的影响。并采用红外光谱、X射线衍射和热分析等现代分析测试手段对产物的结构与性能进行了分析测试。初步研究了羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖(HACC)在热带果酒中的絮凝澄清作用及其对酸溶液中金属的缓蚀作用。研究结果如下: 1 在碱催化季铵化反应的过程中,产物取代度随碱与CTA摩尔比的增大先增大后又降低,当其摩尔比为2∶1时,取代度为62.52%,特性粘度先有下降,随后平缓。产物取代度随反应物组成中季铵化试剂用量的增加,先增大后减小,在CTS与CTA的摩尔比为1∶5时,取代度最高,为83.04%,特性粘度所受影响不大。产物取代度随体系中异丙醇与水体积比增大而增大,在两者体积比为8∶2时,为105.6%,特性粘度则逐渐变小。产物取代度随反应温度升高先增大后减小,温度为80℃时,取代度为90%,特性粘度呈现无规律变化,有待进一步研究。产物取代度随CTS分子量的增加而增大,分子量在20万左右以后,取代度增大不显著。 2 HACC结构表征和热性能测试表明:反应产物中,CTS的氨基位置接枝上季铵化试剂;季铵化改性后,CTS的结晶度有所降低;热稳定性也有所下降。 3 在对热带果酒絮凝澄清过程中,澄清度随CTS、HACC用量增大而增大,最佳用量分别为0.9mg/ml,0.7mg/ml,再增大CTS的用量澄清效果增大不显著,而增大HACC效果反而有所下降。静置时间为3小时,澄清效果基本不再变化。随酒样pH值的增大,CTS、HACC的澄清效果先变好后降低,在原始pH值3.5左右时最好。CTS澄清作用随温度升高而减弱,HACC在室温25℃左右效果最好。HACC的沉降速率明显比CTS快。 4 缓蚀性能实验表明HACC在硫酸溶液中对金属试片有一定的缓蚀作用。缓蚀效率随HACC用量的增大先增大后减小,用量为0.07%时,缓蚀效率达88.2%。随时间的延长,缓蚀效率先增大后减小,15小时时缓蚀率为75.22%。HACC在中温度下缓蚀效果较好,60℃时为51.9%。缓蚀效率还随HACC特性粘度和取代度的增大而增大。吸附规律符合Langmuir单分子层吸附,腐蚀速率随温度变化符合Arrhenius公式。