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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。
5 胶粘剂中的应用淀粉胶粘剂具有环境友好、价格低廉和性能优良等特点,是一种发展潜力大的胶粘剂。
Fanta等[31]以硝酸高铈铵作引发剂,经高温喷射液化后的淀粉乳与丙烯腈接枝聚合,制备淀粉-聚丙烯腈乳液,此乳液胶膜能牢固地粘附在聚乙烯薄膜表面,用水湿润涂层并剧烈摩擦后,只有少于20%的涂膜被洗掉。韩美娜等[32]以过硫酸铵为引发剂,在玉米淀粉上接枝共聚丙烯酸丁酯(BA)和乙酸乙烯酯(VAC)制备乳液状淀粉胶粘剂,采用L9(34)正交试验,考察了引发剂的浓度、反应时间、单体的体积比和聚乙烯醇用量对胶粘剂剪切强度的影响,佳合成条件:过硫酸铵的浓度为2.0mol/L,温度为75℃,反应时间为4h,VAC∶BA体积比为6∶4,聚乙烯醇的浓度为0.15mol/L,制得的淀粉胶不需添加助剂,可直接用于粘接木材。时君友等[33]研究了用淀粉改性异氰酸酯胶、脲醛树脂以及聚乙烯醇接枝玉米淀粉胶粘剂的合成,并在50余家人造板企业推广使用。
6 造纸工业中的应用在造纸工业中,许多中小纸厂均采用草类纤维或其它纤维作原料,为了提高产品质量和增加产量,常采用各类化学补强剂,而淀粉接枝聚丙烯酰胺具有淀粉和聚丙烯酰胺的双重特性,不仅起到了助留、助滤的作用,提高了纸的强度,而且还降低了成本,增加了经济效益,是一种优良的造纸助剂。
白雯锐等[34]以低取代度的阳离子淀粉为原料,硝酸铈铵为引发剂,制备了低取代度阳离子淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物,并用于纸张增强,应用结果表明:当低取代度阳离子淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物的用量为1.0%时,对纸张的增强效果好,可使纸张抗张指数增加23.0%,撕裂指数增加12.7%,耐破指数增加63.7%,耐折度增加115.1%。张光华等[35]利用无皂乳液聚合技术,通过阳离子淀粉和苯乙烯、丙烯酸丁酯等乙烯基类单体进行接枝共聚反应,制备了一种淀粉接枝聚合物乳液,并对其表面施胶性能进行了研究,结果表明:当m(淀粉接枝乳液)∶m(氧化淀粉)=3∶100、w(硫酸铝)=0.4%和施胶液pH=4时,其应用效果好且;淀粉接枝乳液的施胶性能优于氧化淀粉和接枝单体共聚物。
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7 其他接枝方法炭材料接枝的方法还有许多,比如新型炭材料因具有良好的理化性能和机械性能而作为电接枝的基底材料[8]。目前,重氮化电接枝[9,10]作为一种简单可控、的表面修饰方法,引起了广大研究者的兴趣。
3 接枝炭材料的应用
3.1 物缓释
近年来在生物医用高分子领域的研究中,高分子物缓释材料是热门的研究课题之一,也是生物医学工程发展的一个新领域。一般的给方式,使人体内的物浓度只能维持较短的时间,血液中或是体内组织中的物浓度上下波动较大,有时候超过病人的物高耐受剂量,有时候又低于有效剂量,不但起不到应有的疗效,而且可能产生副作用。物的缓释是将物活性分子与特定载体结合(或复合、包囊)。该物到达体内不会马上释放,它会以适当的浓度和持续时间释放出来,从而达到特定效的目的。要制备缓释品,关键是要制备能使被承载的物缓慢释放的载体材料。近年来,炭材料由于化学和物理性质的稳定、有一定的机械强度和良好的成型加工性能,在炭材料接枝目标物,以实现物的靶向输送,减少服次数,减轻患者的痛苦,并能节省人力、物力和财力等。谢萍等[11]制备亲水性纳米炭并研究其淋巴靶向性,并通过小鼠皮下注射实验研究其淋巴示踪性,结果用这种亲水性接枝纳米炭制备的混悬液能在4min内有效地对小鼠淋巴结进行染,具有淋巴示踪特性。肖英[12]等研究了经硝酸氧化改性后的炭黑,保留了大量的羧基,使得炭黑在水中有了较好的分散性,还在炭黑表面接枝抗肿瘤物,合成一种能准确到达肿瘤靶向位置的物。
1 制革工业中的应用铬鞣剂具有的鞣革性能,使用方便,一直在皮革生产中占有主要。但铬鞣剂价格昂贵、使用率低,而且排出的废液会对环境造成严重的污染,因此皮革鞣剂的发展趋势是无铬或少铬的型鞣剂。制革工作者着眼于淀粉是一种来源、可生物降解、环境友好的材料,采用乙烯基类单体对其进行接枝改性,引入—NH2、—COOH等希望能够取代铬鞣剂。
接枝改性淀粉用作复鞣剂在国内外已有广泛的研究。吕生华等[20]用经过酶适当降解的淀粉与乙烯基类单体进行接枝聚合反应,得到了一种性能的改性淀粉复鞣剂,对降低制革工业污染具有积意义。郑顺姬等[21]对淀粉复鞣剂制备过程中的降解淀粉与丙烯酸接枝聚合反应进行了研究,得出佳反应条件:丙烯酸单体、引发剂的质量浓度分别是20%和0.9%,反应温度为50℃,反应时间3h。笔者所在课题组[22,23]通过对淀粉进行降解,进而与乙烯基类单体接枝共聚制得用于皮革复鞣的接枝淀粉产品,并对其进行了应用;结果表明:用改性淀粉复鞣剂复鞣后的坯革粒面细致,增厚明显,柔软性和丰满性良好,仅染深时的效果稍差于铬复鞣坯革。