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在现代生活中,塑料制品无处不在,从日常用品到工业材料,它们为人们的生活带来了极大的便利。然而,这些塑料制品在自然环境中逐渐分解,产生了微塑料(Microplastics,MPs)—— 粒径小于 5 毫米的塑料颗粒,成为了全球关注的新兴污染物。如今,微塑料的身影几乎遍布地球的每一个角落,从广袤的海洋到深邃的海底,从大气到土壤,甚至在生物体内也频频被发现。
大量研究证实,人类通过多种途径接触微塑料,如饮食摄入、呼吸吸入以及皮肤接触等,微塑料已在人体的多种组织和器官中被检测到,这引发了人们对其潜在健康风险的担忧。但令人疑惑的是,此前一直没有研究关注微塑料是否会进入人眼房水(aqueous humor)。人眼作为人体重要的感觉器官,其房水对于维持眼部生理平衡起着关键作用,它不仅为眼内组织提供营养,还参与调节眼压。而且,眼睛与外界环境直接接触,接触镜片等物品可能会引入微塑料,这使得微塑料进入房水的可能性增加,所以研究房水中是否存在微塑料显得尤为重要。
Prafulla等[25]用过氧化二苯甲酰引发淀粉与甲基丙烯酸乙酯-丙烯酸钠-硅酸钠接枝共聚,产品的多孔网状交联结构使其不仅具有很高的保水能力,而且具有良好的生物降解性能。王怀硕等[26]选用淀粉为树脂的骨架材料,在氮气的保护下,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵和亚硫酸氢钠作为引发剂,接枝丙烯酸、丙烯酰胺,探讨了反应时间、交联剂用量、引发剂用量、单体中和度、反应温度、淀粉用量、干燥温度对吸水倍率的影响,研究结果表明:在佳反应条件下,可以制备出吸去离子水达700倍的高吸水性树脂。
淀粉的接枝共聚物在涂饰上的应用也有报道。聚氨基甲酸酯等与淀粉接枝共聚可得到一系列产品,这些产品可用于合成革涂饰,能改善革的柔软性、透水汽性、手感、物理机械性能等。如今人们越来越重视环境保护,提倡生态制革,而改性淀粉的可降解性和环境友好性,恰恰迎合了时代的需求。是接枝改性淀粉在鞣制方面的应用,可以大地减轻环境污染。相信在不久的将来,淀粉改性产物一定在制革工业中发挥不可估量的作用。2 高吸水性树脂中的应用高吸水性树脂作为一种新型功能高分子材料,它是具有松散网络结构的低交联度亲水性高分子化合物。其吸水后溶胀为凝胶,即使受到外力挤压水也不易流失,具有优良的保水性能[24]。淀粉具有庞大体积的骨架结构,且结构中含有多羟基,淀粉接枝丙烯酰胺共聚物作为吸水树脂,不仅具有较高的吸水倍率而且保水率较好,可吸收自重数百至数千倍的水,因此广泛应用在医疗卫生、农林、园艺等领域,可用作医疗卫生用品、工业脱水剂、防结露水剂等。
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接枝MAA和AA后纤维的亲水性能如图6所示,测试方法如相关文献[27]所述,从图可看出未改性的纤维曲线在毛细效应平衡后,吸水量为负值,这是由于聚乙烯的疏水性引起的排斥力造成的,而接枝后的纤维无论是接枝了AA还是接枝了MAA的纤维均为正值,亲水性能大为提升。正常浸润段浸润增重m与浸润时间t的拟合关系曲线(图7)符合下列公式:
m2 = wundefinedσ1 cosθ/(H2η1 wf Ap ρf )t (2)
1 原料与试剂UHMWPE纤维(3.5GPa,103D),常熟绣珀纤维有限公司;超高分子量聚乙烯薄片(LabTech热压机压制,不添加助剂,厚度0.50mm);二苯甲酮(BP,分析纯,>99.5%),百灵威;丙酮(分析纯),上海化学试剂公司,;正庚烷(分析纯),上海化学试剂公司,;去离子水(自制,电导率0.52μS cm-1);环氧树脂E51;固化剂593#,上海树脂厂;丙烯酸(AA,分析纯,>99.5%),百灵威;甲基丙烯酸(MAA, 分析纯,>99.5%),百灵威;三羟甲基丙烷三丙烯酸甲酯(TMPTMA,分析纯,>99.5%),上海化学试剂公司。