低取代羟乙基纤维素在碱溶剂中的溶解行为及其机制

摘要

为改善纤维素在氢氧化钠(NaOH)水溶液中的溶解性能,通过醚化改性制备了低取代羟乙基纤维素(HEC),并借助光学显微镜、核磁共振仪、差热扫描量热仪和透射电子显微镜等测试手段,研究了HEC在质量分数为8％的NaOH水溶液中的溶解行为及溶解机制.结果表明:低温下NaOH溶剂和水分子可结合形成尺寸合适、结构稳定的NaOH水合分子,与HEC大分子上的羟基键合形成HEC?NaOH?H2 O缔合结构,切断了HEC大分子间氢键,HEC直接溶解;醚化改性后亲水性侧链的引入减弱了HEC分子间作用力,增强了HEC与NaOH水合分子之间的作用强度,加强了缔合结构稳定性,促进了HEC在NaOH溶剂中的良好溶解;沿纤维长度方向HEC最外层膜溶胀成球形并逐渐破裂溶解,最终以长度为微米级、宽度为10～80 nm的微纤维形式分散在溶剂中.