天然高分子材料因本身所具有的良好的生物相容性、较好的生物降解性以及原料来源广泛等多种优点,近年来已成为国内外研究者关注的热点。本论文采用接枝共聚、酯化反应及醚化反应等手段制备了四种基于魔芋葡甘聚糖(Konjac Glucomannan,简称KGM)的功能材料,并系统考察了它们的结构及相关性能。本研究可以充分利用到武陵地区丰富的魔芋资源,增加魔芋产物的附加值,促进地方经济的繁荣。本论文主要内容包括以下几个方面:(1)以KGM/丙烯酸的接枝共聚物作为功能单体、咖啡因为模板分子制备了 KGM 基咖啡因分子印迹聚合物(Molecularly imprintedpolymeride,MIPs)。用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对MIPs的结构进行了表征,并用紫外分光光度法考察了 MIPs对咖啡因分子的吸附性能。FTIR结果表明,咖啡因分子在MIPs的制备过程中起到了模板分子的作用;SEM的结果显示,MIPs的表面很粗糙;吸咐性研究表明,MIPs对咖啡因分子有很好的识别性,其吸附行为可以用Langmuir方程描述,且据该方程计算可得MIPs对咖啡因的最大吸附量为62.97mg/ml。此外,MIPs对咖啡因分子有很好的选择性。(2)以KGM为原料、三甲基烯丙基氯化铵(TMAAC)为接枝单体,制备了 KGM/TMAAC接枝共聚产物(KGM-g-PTMAAC)。用FTIR和SEM对产物的结构进行了表征,用热重(TGA)对KGM-g-PTMAAC的热学性能进行分析。此外,通过选用高岭土悬浮液作为研究对象,考察了 KGM-g-PTMAAC的絮凝性能。FTIR结果表明,季铵盐阳离子基团已被引入KGM主链上;SEM结果显示,KGM-g-PTMAAC表面比KGM的表面粗糙;TGA结果表明,KGM-g-PTMAAC与KGM的热学性能明显不同。絮凝测试结果显示,接枝产物有很好的絮凝性能。(3)以KGM为原料、吡啶为催化剂、辛酰氯为改性剂,制备了 KGM辛酸酯。用FTIR和SEM对KGM辛酸酯的结构进行了表征,用TGA对KGM辛酸酯的热学性能进行了分析,并用流变仪考察了其流变性能。FTIR结果表明,辛酰基已被接入到KGM的主链上。SEM结果显示,KGM辛酸酯的微观形貌为疏松的絮状,并随着DS值的增大越来越疏松;TGA结果表明,KGM辛酸酯的热稳定性比KGM增强,且随着DS值的增大而增强;随着DS的增大,KGM辛酸酯的断裂伸长率较KGM增强,而拉伸强度降低;另外KGM辛酸酯的粘度和吸水性能较KGM都有所降低;流变学分析表明,KGM及KGM辛酸酯储能模量G’和损耗模量G"均随着振荡频率的增大而增加;温度增高,储能模量G’和损耗模量G"都减小;KGM辛酸酯的储能模量G’和损耗模量G"着取代度的增加而明显下降。(4)以KGM为原料制备了羧甲基KGM(CMKGM),并考察了其水溶液的粘度行为。FTIR结果表明,羧甲基基团已被引入到KGM分子上;SEM结果显示,CMKGM表面有很多凹痕;TGA结果表明,CMKGM热稳定性较KGM增强。CMKGM在水溶液中的粘度测试表明:随着CMKGM剪切速率的增大剪切粘度减小;随着CMKGM浓度的增加剪切粘度增大;随着溶液温度的增加其剪切粘度减小;随着溶液pH的增加剪切粘度先增大后减小。