（化学工艺专业论文）基于多糖及其改性物的复合材料结构和性能的研究.pdf

武汉珲工大学硕士学位论文 中文摘要 由于石油资源的日渐枯竭和非可降解高分子材料引起的环境污染日益严 重，大力研究和开发以天然高分子为主体的生物质材料势在必行。化学接枝改 性和物理共混改性是高分子领域开发新材料简便而有效的途径，是制各高分子 合金的主要方法。壳聚糖、甲壳素、淀粉、海藻酸、纤维素等天然多糖以其良 好的环境相容性、可再生性及资源丰富等优点而备受关注。同时，壳聚糖的羟 基和氨基、甲壳素的羟基和乙酰基、淀粉的羟基、海藻酸的羟基和羧基以及纤 维素的羟基，能较容易地经过化学改性官能化或物理改性形成强相互作用力， 制备出具有良好生物相容性与性能乃至功能化的复合材料。 本论文的创新性点包括：( 1 ) 通过作为药物载体和组织工程支架材料的纤维 素衍生物物理改性大豆蛋白，制备出具有生物医用潜力和环境友好的复合材料； ( 2 ) 微波引发开环聚合制各出壳聚糖接枝聚己内酯、甲壳素晶须接枝聚己内酯、 淀粉接枝聚己内酯，可用于改性和直接热成型制备出多糖纳米复合材料：( 3 ) 通 过离子交联的方法制备出具有海藻酸p h 响应和大豆蛋白免疫功能的药物靶向释 放复合凝胶微球，药物释放性能的研究证明其适于肠和结肠部位的定位释放；( 4 ) 通过调控纳米片晶外的p e o 链段的长度与大豆蛋白基质作用，制各出性能可控 的环糊精( 6 - c d ) 嵌段共聚物( p l u r o n i c ) 自组装纳米片晶复合大豆蛋白塑料。 本论文主要研究内容如下： 1 将纤维素衍生物物理改性填充大豆分离蛋白( s p i ) 制备出生物可降解复合 材料，用x - 射线衍射( x r d ) 、差示扫描量热分析( d s c ) 、扫描电镜( s e m ) 和拉伸 测试进行表征并对纤维素衍生物的种类和添加量对结构和性能的影响进行研 究，本实验选用的纤维素衍生物为甲基纤维素( m c ) 、羟乙基纤维素( h e c ) 和羟丙 基纤维素( h p c ) 。在加入少量纤维素衍生物时，在s p i 基质中呈单分子分散表现 出良好的相容性；随着纤维素衍生物所占比例的增加，形成独立结晶微区，其 结构呈现出网状和聚合态。在h e c s p i 和m c s p i 体系中，可以同时达到增强 增韧的效果。而添加适量的m c 也可以达到增加拉伸强度的效果。 2 利用微波辅助开环聚合制备壳聚糖接枝聚己内酯( c p ) ，复合改性聚己内 酯( p c l ) ，用f t i r 、元素分析对接枝共聚物( c p ) 进行表征，复合材料则通过x r d 、 武汉理工大学硕士学位论文 d s c 、动态力学热分析( 饼幢a ) 和拉伸测试进行表征。c p p c l 复合材料的力学性 能显示出同步增强、增韧的效果值得关注的是，c p p c l 复合材料的拉伸强度 和伸长率最高可分别达到2 9 9 2m p a 和1 7 3 3 ，约为纯p c l 的2 倍和3 倍。c p 组分促进了复合材料的结晶，但对p c l 的相区结构没有明显的影响。同时，接 枝p c l 链诱导形成了共连续的界面结构并增进了组分间相容性。复合材料内较 高的结晶结构和壳聚糖分子链段的刚性赋予了材料更高的强度；而且共连续界 面结构和组分间的相容性明显地提高了材料的伸长率。 3 利用微波辅助开环聚合制备甲壳素晶须接枝聚己内酯( c w p 。并通过注 塑成型制成复合片材，通过f t i r 、元素分析、透射电镜( t e m ) 对接枝共聚物( c p ) 进行表征，复合材料则通过x r d 、接触角、d s c 、d m a 和拉伸测试进行表征。 发现随着反应中己内酯单体对甲壳素晶须质量比的增高，接枝组成也发生变化， 接枝率上升，其力学性能也随之明显提高。聚己内酯含量最高的甲壳素晶须接 枝聚己内酯片材( p c w - m ) 的拉伸强度和断裂伸长率达到了2 9 7 m p a 和 1 1 4 8 3 7 。甲壳素晶须上接枝链段的组成影响了复合材料内的结晶结构，结合 甲壳素晶须纳米结构所具有的刚性，赋予了材料更高的强度。同时，借助接枝 的p c l 链形成共连续的界面结构及其诱导组分间优良的相容性，明显地提高了 材料的伸长率。甲壳素晶须接枝聚己内酯纳米复合材料中，除甲壳素晶须的刚 性链段对其材料基质间的结晶行为产生影响并导致力学性能的提高外，接枝链 之间的缠结也影响到材料的力学性能及热力性能。 4 利用微波辅助开环聚合制备淀粉接枝聚己内酯( s p ) ，并通过注塑成型制 成片材，用f t i r 、元素分析对接枝共聚物( s p ) 进行表征，复合材料则通过x r d 、 d s c ，d m a 和拉伸测试进行表征。发现随着反应中己内酯单体对淀粉质量比的 增高，接枝共聚物中淀粉的含量在上升，拉伸强度和断裂伸长率同步提高。淀 粉含量最高的淀粉接枝聚己内酯复合片材( p s i l i ) 的拉伸强度和断裂伸长率为 2 0 9 4 m p a 和1 1 3 9 ，分别达到了淀粉含量最低的淀粉聚己内酯复合片材( p s i ) 的2 和3 倍。淀粉上接枝链段的长短影响了复合材料内的结晶结构，结合淀粉 分子链段的刚性，赋予了材料更高的强度。同时，借助接枝的p c l 链段形成的 共连续结构及诱导的组分问相容性，明显地提高了材料的伸长率。淀粉接枝聚 己内酯复合材料中，除淀粉的刚性链段对其材料基质问的结晶行为产生影响并 导致力学性能的提高外，共聚物接枝链之间的缠结和相互作用也影响到材料的 力学性能及热力性能。 n 武汉理工大学硕士学位论文 5 由海藻酸和大豆分离蛋白共混溶液通过钙离子交联制得共混凝胶球，研 究了其作为药物载体的潜力。通过f t i r 、x r d 、s e m 、紫外光谱对其结构和性 能进行了表征。凝胶球内各组分之间具有相容性，这种相容性是由强氢键作用 驱动的。通过s e m 图片可知当海藻酸和大豆分离蛋白为相同比例时相容性最好， 具有平滑均一的形貌。选用茶碱作为模型药物，研究共混凝胶微球的控释功能， 其溶胀和药物控释受p h 环境影响，模拟胃、小肠、结肠的不同p a 值环境中表 现表象出不同的释放行为，适合在小肠和结肠定位释放药物。复合凝胶球不仅 具有海藻酸的p h 相应性能，同时还继承了大豆蛋白的生理活性，可望降低药物 的副作用。 6 将不同p e o 链段的p l u r o n i c 共聚物和b c d 混合后自组装，形成一系列 的表面自由p e o 链长度的刚性纳米片晶，在增强大豆蛋白质塑料的同时提高了 其抗水性。少量的纳米片晶可均匀分散于大豆蛋白基质中，达到最优的拉伸强 度和杨氏模量。随着纳米片晶含量的增加，其和大豆蛋白分子间的捧斥力以及 长方体大聚集体的出现，导致了力学性能的下降。具有最长的自由p e o 链段的 纳米片晶借助p e o 链段嵌入大豆蛋白基质并产生相互作用，在提高拉伸强度的 同时最大程度地保持了断裂伸长率。同时，具有适中长度的自由p e o 链段的纳 米片晶表现出最高的抗水性。由此可见，自组装的特性可以实现对纳米片晶的 结构的调控，进而达到设计纳米复合物的结构并优化性能的目的。 上述有关改性多糖基材料的结构和性能之问的关系以及功能性的基础研究 成果为其进一步的开发和应用提供了重要的科学数据。因此，本论文具有理论 意义和应用前景，并且符合国家的环保政策和可持续发展战略。 关键词：多糖，接枝，物理改性，自组装，复合材料，结构与性能 1 1 i 武汉理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ew i d eu s eo fn o n - d e g r a d e dp o l y m e r - b a s e dm a t e r i a l s , e n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o nc a u s e db yt h ew a s t ei si n c r e a s i n ga n dt h ep e t r o l e u m b a s e dr e s o u l v 七i s g r a d u a l l ye x h a u s t i n g t h e r e f o r e ，i ti sn e c e s s a r yt od e v e l o pn o v e lp o l y m e r i cm a t e r i a l m a i n l yd e r i v e df r o mn a t u r a lp o l y m e r c h e m i c a lg r a f t i n ga n dp h y s i c a lb l e n d i n gi sa h a n d ya n di m p o r t a n tw a y t oe x p l o i th i g hp e r f o r m a n c ep o l y m e r i cm a t e r i a l s w h i c hh a s b e c o m ean e wb r a n c hi np o l y m e rm a t e r i a ls c i e n c ea n de n g i n e e r i n g i tc a no p t i m i z e m e c h a n i c a lp r o p e r t i e so rb r i n go u tf l e wf u n c t i o n s c h i t o s a n ，c h i t i n ，s t a r c h ，a l g i n a t e a n dc e l l u l o s eh a v ea t t r a c t e dw i d ea t t e n t i o nb e c a u s eo ft h e i rg o o db i o d e g r a d a b i l i t y , r e n e w - a b i l i t ya n dp l e n t i f u lr e s o u r c e m e a n w h i l e ，h y d r o x y lg r o u p sa n da m i n og r o u p s i nc h i t o s a n , h y d r o x y lg r o u p sa n da c e t y lg r o u p si nc h i t i n , h y d r o x y lg r o u p si ns t a r c h ， h y d r o x y lg r o u p sa n dc a r b o x y lg r o u p si na l g i n a t e , h y d r o x y lg r o u p si nc e l l u l o s e f a c i l i t a t et h ef o r m i n go fn e wg r a f t i n gs e g m e n to fe o p o l y m e ro ri n t e r - m o l e c u l a r h y d r o g e nb o n d sw i t ho t h e rp o l y m e r s ，w h i c hu s u a l l yl e a d st og o o dm i s c i b i l i t y , a n d e v e nh i g hp e r f o r m a n c e sa n dn e wf u n c t i o n t h ec r e a t i v ep o i n t si n t h i st h e s i sa l ea s f o l l o w s ：( 1 ) a s e r i e so f c h i t o s a n - g - p o l y c a p r o l a e t o n e ( c p ) c h i t i nw h i s k e r - g - p o l y c a p r o l a c t o n e ( c w p ) a n d s t a r c h - g - p o l y c a r p r o l a c t o n e ( s p ) w e r ep r e p a r e db yi n i t i a t i n gr i n g - o p e np o l y m e r i z a t i o n o fs - c a p r o l a c t o n e ( 一c l ) o n t oc h i t o s a n ，c h i t i nw h i s k e ra n ds t a r c ha s s i s t e dw i t h m i c r o w a v e ，a n dt h e np r o v i d e dh i g h p e r f o r m a n c em a t e r i a l sa sp r e c u r s o r ( 2 ) as e r i e s o fb i o d e g r a d a b l ec o m p o s i t e sw i t he n h a n c e dm e c h a n i c a lp r o p e r t i e s , b a s e do nv a r i o u s c e l l u l o s ed e r i v a t i v e sa n ds o yp r o t e i ni s o l a t e ( s p l ) ，h a v eb e e np r o d u c e d t h ee f f e c to f s i d eg r o u p sa n dc o n t e n to fc e l l u l o s ed e r i v a t i v e sh a v eb e e nc o n c l u d e d ( 3 ) t h e c o m p l e xm i c r o s p h e r e sb a s e do na l g i n a t e ( a l ) a n ds p lw e r ep r e p a r e db ys o l u t i o n b l e n d i n ga n dt h e nc a 2 + c r o s s l i n k i n g a n dt h e i rf u n c t i o na sp hs e n s i t i v i t yd r u gc a r r i e r w a se x p l o r e da sw e l l ( 4 ) t h es e l f - a s s e m b l e dr i g i ds u p r a m o l e c u l a rn a n o p l a t e l e t s ( s n ) f r o mp l u r o n i cp o l y m e r sw i t hv a r i o u sl e n g t h so fp o l y e t h y l e n eo x i d e ( p e o ) a n d l b - c y c l o d e x t r i nh a v er e i n f o r c e dt h es o yp r o t e i ni s o l a t e ( s p i ) 一b a s e db i o d e g r a d a b l e i v 。墨婆堡三查堂堡主量垡丝苎 p l a s t i c si nt e m l h so f s t r 哪a n d m o d u l u sb u ta t t h ee x l n s oo f e l o n g a t i o n m e a n w h i l e , t h er m o p l a t e m sw i t hm o d e a t el e n g 恤o ff r e e 嘲s e g m e n t ss h o w e do p t i m a w a i f 托s i s 妇懈峨 1 1 把m a i nc o n t e n t si n 也i st h e s i sa 地豳f o l l o w s ： 1 b i o d e g r a d a b l ea n db i o e o m p m i b l ec o m p o s i t e sb i s e do ns p ia n dv a r i o u s c e l l u l o s ed e r i v a t i v e sh a v e b e e np r e p a r e d , a n dt h e 硼c c t so f t h ec , o n t e n ta n ds p e c i e so f c e l l u l o s ed e t i v a t i v m0 1 1t h es t r u c t u r e sa n dm e c h a n i c a lp r o p m 瓶f o r 廿侍c o m p o s i t e s w o p oi n v e s t i g a t e db yx - r a yd i f f r a c t i o n , d i f f e r e n t i a ls c a n n i n gc a l o r i m e t r y , s c a n n i n g e l e c t r o nm i c r o s c o p ee n dt e n s i l et e s t t h es e l e c t e dc e l l u l o s ed e r i v a t i v e s , s u c h 越 m e t h y lc e l l u l o s eq m c ) h y d r o x y e t h y lc e l l u l o s e ( h e c ) ，a n db y d r o x y p r o p y lc e l l u l o s e ( h p c ) ，mm i s c i b l ew i t hs p lw h e nt h ec o n t e n to f c e l l u l o s ed e r i v a t i v e sw a sl o w , a n d l h 荫t h ei s o l a t e dc r y s t a l l i n ed o m a i n s , s h o w na st h es t r u c t u r e so fn e t w o r ka n dg r e a t a g g r e g a t e , f o r m e dw i t h 们i n e a s eo fc e l l u l o s ed e r i v a t i v ec o n t e n t t h em i s c i b l e b l e n d sc o u l dp r o d u c et h eh i g h e rs t 呦g 啦a n de v e l lr e s u l t i nt h es i m u l t a n e o u s e n h a n c e m e n to fs t r e n g t ha n de l o n g a t i o nf o rt h eh e c s p ia n dm c s p ib l e n 出 m e a n w h i l e , t h em o d e r a t ec o n t e n to f g r e a tm cd o m a i n sa l s or e i n f o r c e dt h em a t e r i a l s 2 c h i w s a n - g - p o l y c a p r o l a c t o n e ( c p ) w a sp r e p a r e d v i am i c r o w a v ea s s i s t e d r i n g - o p e np o t y m e r i z a t i o n ，a n dt h e i rs t n l c t o r e sa n dc o m p o s i t i o n sw e r em e a s u r e db y f t i ra n de l e m e n t a la n a l y s i s 1 1 坞c pw a sc o m p o u n d e di n t op c lt op r o d u c e s i m u l t a n e o u sr e i n f o r c e da n dt o u g h e dm a t e r i a l s , i e o v o f2 - f o l do f t e n s i l es t r e n g t ha n d c a 3 f o i do fe l o n g a t i o ni nc o n t r a s tt on e a tp c l t h ed e p e n d e n c eo fs t r u c t u r e sa n d m e c h a n i c a lp r o p e r t i e so nt h ec o n t e n ta n ds f f u c t u r eo fc pf o rt h ec o m p o s i t e sw a s i n w t i g a t e db yx r d ，d s c ，d y n a m i cm e c h a n i c a lt h e r m a la n a l y s i sa n dt e n s i l et e s t n cr i g i d i t yo fc h i t o s a nc o n t r i b u t e dt oh i g hs t r e n g t h w h i l et h ec o - c o n t i n u o u s i n t e r r a c i a ls t r u c t u r ea n dm i s c i b i i i t yb e t w e e nt w oc o m p o n e n t sm e d i a t e dg r a f t e dp c l o b v i o u s l ye n h a n c e d t h ee l o n g a t i o no f c o m p o s i t em a t e r i a l s 3 c h i t i nw h i s k e r - g - p o l y c a p r o l a c t o n e ( c w p ) w a sa l s op r e p a r e dv i am i c r o w a v e a s s i s t e dr i n g - o p e np o l y m e r i z a t i o n ，a n dt h e nd i r e c t l yi n j e c t i o nm o l d e da st h es h e e t s t h es t r u c t u r ea n dc o m p o s i t i o no fc w pw e r em e a s u r e db yf t i rt r a n s m i s s i o n e l e c t r o nm i c r o s c o p ea n de l e m e n t a la n a l y s i s ，a n dt h es t r u c t u r e sa n dm e c h a n i c a l p r o p e r t i e sf o rt h em o l d e dp l a s t i c sw e r ei n v e s t i g a t e db yx r d ，d s c ，d m t a ，c o n t a c t v 武汉理工大学硕士学位论文 a n g l ea n d t e n s i l et e s t s w i t ha ni n c r e a s eo f w e i g h tr a t i oo f - c a p r o l a c t o n em o n o m e rv s c h i t i nw h i s k e r , t h ew e i g h tf r a c t i o no fp c li n c r e a s e d ，r e s u l t i n gi nt h eo b v i o u s i m p r o v e m e n to fm e c h a n i c a lp r o p e r t i e s w h e nt h ep c lc o n t e n tw a st h eh i g h e s t , t h e t e n s i l es t r e n g t ha n de l o n g a t i o nr e a c h e d2 殳7 m p a a n d1 1 4 8 3 7 r e s p e c t i v e l y h e r e i n , t h er i g i d i t yo fc h i t i nw h i s k e rc o n t r i b u t e dt oh i i g hs t r e n g t h , w h i l et h ec o - c o n t i n u o u s i n t e r f a c i n ls t r u c t u r ea n dm i s c i b i l i t yb d h v 嘲t w oc o m p o n e n t sm e d i a t e dw i t hg r a f t e d p c ls e g m e n te n h a n c e dt h ee l o n g a t i o n 4 s t a r c h - g - p o l y c a p r o l a c t o n e ( s p ) w a sp r e p a r e db yg r a f t i n gp o l y c a p r o l a c t o n e ( p c l ) o n t os t a r c hv i am i c r o w a v ea s s i s t e dr i n g - o p e np o l y m e r i z a t i o n ，a n dt h e nd i r e c t l y i n j e c t i o nm o l d e da st h es h e e t s t h es t r u c t u r ea n dc o m p o s i t i o no fs p 、 饿m e a s u r e d b yf t i ra n de l e m e n t a la n a l y s i s , a n dt h es t r u c t u r e sa n dm e c h a n i c a lp r o p e r t i e sf o rt h e s h e e t sw e r ea l s oi n v e s t i g a t e db yx r d ，d s c ，d m t aa n dt e n s i l et e s t s w i ma n i n c r e a s eo f w e i g h tr a t i oo fe - c a p r o l a c t o n em o n o m e rv s s t a r c h ，t h ew e i g h tf r a c t i o no f s t a r c hi n c r e a s e d w h e nt h es t a r c hc o n t e n tw a st h eh i g h e s t , t h et e n s i l es t r e n g t ha n d e l o n g a t i o nr a t i or e a c h e d2 0 9 4 m p aa n dl1 3 9 r e s p e c t i v e l y , w h i c hw e r eo v e r2 - f o l d o ft e n s i l es t r e n g t ha n dc a 3 - f o l do fe l o n g a t i o no ft h ec o m p o s i t e sw i t ht h el o w e s t s t a r c hc o n t e n t h e r e i n , t h es t a r c hc o m p o n e n tc o n t r i b u t e dt oh i g hs t r e n g t h ，w h i l et h e c o - c o n t i n u o u si n t e f f a c i a ls t r u c t u r ea n dm i s c i b i l i t yb e t w e e nt w oc o m p o n e n t sm e d i a t e d w i t hg r a f t e dp c l s e g m e n tf a v o r e dt h ee n h a n c e m e n ti nt h ee l o n g a t i o n 5 t h ec o m p l e xm i c r o s p h e r e sb a s e do na l g i n a t e ( a l ) a n ds o yp r o t e i ni s o l a t e ( s p i ) w e r ep r e p a r e db ys o l u t i o nb l e n d i n ga n dt h e nc a 2 + c r o s s l i n k i n g , a n dt h e i r f u n c t i o n i sd r u gc a r r i e rw a se x p l o r e d 雒w e l l t h ee f f e c t so fc o m p o s i t i o no nt h e s t r u c t u r e so fm i c r o s p h e r e sw e r es t u d i e d ，a n dt h ex r dr e s u l t sp r o v e dt h em i s c i b i l i t y b e t w e e nc o m p o n e n b m e a n w h i l e ，f t i rr e s u l t ss u g g e s t e dt h a ts u c hm i s c i b i l i t yw a s d r i v e nb ys t r o n gh y d r o g e nb o n d i n g e s p e c i a l l y , t h ec o m p l e xm i c r o s p h e r ew i t he q u a l c o n t e n to f a la n ds p ih a dt h eb e s tm i s c i b i l i t yb ym o r p h o l o g i c a la n a l y s i s s h o w n 勰a s m o o t ha n du n i f o r ms u r f a c ei ns e mi m a g e s t h ec o n t r o l l e dr e l e a s ef u n c t i o no ft h e c o m p l e xm i c r o s p h e r e sw e r ev e r i f i e du s i n gt h e o p h y l l i n e 嬲ad r u gm o d e l ，t h a ti s 。t h e s w e l l i n ga n dd r u gr e l e a s ew e r ea f f e c t e db yp hc o n d i t i o n sa n ds h o w e do b v i o u s d i f f e r e n c e su n d e rg i v e np ho fs t o m a c h ，i n t e s t i n e ，a n dc o l o n m o r e o v e r ，t h ei n t e s t i n e a n dc o l o nm a yb eo p t i m a ls i t ef o rp r o m p tr e l e a s eo fd r u g s e x c e p tf o rt h ea a r i b u t i o n v l 。一 壑堡三奎兰堡主堂垡丝塞 o fa lc o m p o n e n tt op hs e n s i t i v i t y , t h ec o m p l e xm i c r o s p h e r e sa l s oi n h e r i t e dt h e b l o a e t i v i t yo f s p lc o m p o n e n t , w h i c hm a yl o w e ri l t i t e m t so f d r n gt ot h et i s s u e s 6 t h es e l f - a s s e m b l e dr i g i ds u p r a m o l e c a l a rn a n o p l a t e l e t s ( s v of r o mp l u r o n i c p o l y m e r sw i t hv a d o u sl e n g t h so f p o l y e t h y l e n eo x i d e ( p e o ) a n d - c y e l o d e x t r i n ( p c d ) h a v er e i n f o r c e dt h es p i b a s e db i o d e g r a d a b l ep l a s t i c si nl k s l m so fs u e n g t ha n d m o d u l u sb u ta tt h ee x p e n s eo fe l o n g a t i o n m e a n w h i kt h ew a f e rr e s i s t a n c e , w h i c h l i m i t e dt h ea p p l i c a t i o no fl | 尬s p ip l a s t i c s , w a sa l s oe n h a n c e d t h el o wl o a d i n go f m m o p l a t e l e t sw a s 曲l c t od i s p e r s ei n t os p im a t r i xh o m o g e n e o u s l y , w h i c hr e s u l t e di n r e i n f o r c e m e n ti nn a n o c o m p o s i t e s w i t h 蛐i n c r e a s eo fn 柚0 p i 矗钯l e 协l o a d i n g , t h e r e p u l s i o nb 蜕v e e l ln a n o p l a t e l e t sa n ds p tm a t r i xo c c u r r e d , 蛳o m p a n y i n gw i t ht h e f o r m a t i o no fr e c t a n g l eo b j e c t s ，r e s u l t e di nad e c r e a s eo fm e c h a n i c a lp e r f o r m a n c eo f t h en a n o c o m p o s i t e s t h en a n o p l a t e l e t sw i t hl o n g e s tf r e ep e os e g m e n t sp r o d u c a d h i g h e s ts 心e n g t hw i t hl e a s tl o s so fe l o n g a t i o nb yv i r t u eo fe n h a n c e da s s o c i a t i o nw i t h s p m a t r i xm e d i a t e db yp e os e g m e n t s m e a n w h i l e ，t h en a n o p l a t e l e t sw i t hm o d e r a t e l e n g t ho f f r e ep e os e g m e n t ss h o w e do p t i m a lw a t e rr e s i s t a n c e h e r e i n ，t h er e i n f o r c i n g f u n c t i o no fas u p r a m o l e c u l a rn a n o p l a t e l e t , s i m i l a rt ot h es u u c t m eo f l a y e r e ds i l i c a t e , w a sv e r i f i c d t h er e s u l to ft h ea b o v ef o u n d a t i o nr e s e a r c h e sd e a l i n gw i t ht h ec o m p o s i t e m a t e r i a l sb a s e do ng r a f t e da n dp h y s i c a lm o d i f i e dp o l y a n do l i g o - s a c c h a r i d eh a v e p r o v i d e di m p o r t a n ts c i e n t i f i cd a t af o rt h ef u r t h e rd e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o n a sa r e s u l t , t h i st h e s i ss h o w sas c i e n t i f i cs i g n i f i c a n c ea n dt h ep r o s p e c t so fa p p l i c a t i o n s , w h i c hi sw e l lc o n s i s t e n tw i t ht h et a r g e to fe n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o na n dt h es t r a t e g y o f s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t k e yw o r d s ：p o l y - a n do l i g o - s a c x h a r i d e ，g r a f i , p h y s i c a lm o d i f i c a t i o n , s e l f - a s s e m b l y c o m p o s i t e ，s t r u e t u r e - p r o p e r t i e sr e l a t i o n s h i p s v n 此页若属实，请研究生及导师签名，并装订在学位论文的摘要酋。 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育 机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生( 签名) ：! 虱鲞查日期：翘：丝 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权 保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公句论文的全部 或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 研究生( 签名) ： ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 日期：趣! ! ：彭 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 引言 第一章绪论 进入二十一世纪，高分子科学与技术面临着新的际遇与挑战，全球每年生 产近2 亿吨塑料供人们消费。合成高分子工业极大地推动了现代社会的发展， 特别是合成高分子材料以其优良的耐久性、抗介质性、高的强度及易于加工等 优良性能，已经成为工业生产和日常生活中不可缺少的部分。但是，随着现代 合成高分子化工的主要原料石油、煤炭等化石资源的日益紧张及价格的持续上 涨，以及由合成高分子材料的难生物降解性引起的环境污染【l 】，使关于可生物 降解、环境友好的再生资源高