羧甲基纖維素(CMC)是由纖維素經(jīng)堿化、醚化 得到的水溶性纖維素醚，由于酸式CMC水溶性較 差，因此，通常所說的CMC指的是羧甲基纖維素 鈉。CMC無毒，水溶液具有黏合、増稠、吸濕 等特性，因此，F(xiàn)A0和WHO己批準(zhǔn)將其用于食 品、醫(yī)藥和化妝品等行業(yè)。在醫(yī)藥方面，CMC可 用作藥用輔料，常作固體制劑的黏合劑和液體制劑 的増黏、増稠及助懸劑，也可作水溶性基質(zhì)和成膜 材料[1]。在緩釋制劑中，常作緩釋藥物膜劑材料和 緩釋骨架片等[2~5]。
納米二■氧化硅粒徑小，具有良好的表面效應(yīng)， 常與高分子材料形成納米復(fù)合材料，它自身也可作 為材料的一部分起改性作用。納米粒子改性的高分 子納米復(fù)合材料綜合了無機(jī)納米粒子、高分子材料 的優(yōu)良特性，產(chǎn)生許多多功能新型材料。納米二氧 化硅表面是親水性的，這導(dǎo)致了它與有機(jī)高分子材 料配合時相容性差，難分散，因此與聚合物復(fù)合時 要利用表面活性劑、偶聯(lián)劑等對其進(jìn)行表面處理。
CMC是羥基被羧甲基部分取代后的產(chǎn)物，取 代后，纖維素原有的結(jié)晶結(jié)構(gòu)被破壞，CMC為非 晶態(tài)結(jié)構(gòu)。晶態(tài)高聚物與非晶態(tài)高聚物在化學(xué)結(jié)構(gòu) 上無區(qū)別，但物理機(jī)械性能卻有相當(dāng)大的區(qū)別。為 了得到結(jié)晶態(tài)的CMC，采用聚二甲基二丙烯氯化 銨(PDDA)作為表面活性劑對納米二氧化硅表面進(jìn)行改性。在堿性條件下，納米二氧化硅表面帶負(fù)電， PDDA會發(fā)生電離生成季銨陽離子，由于靜電力作 用，季銨陽離子會吸附到納米二氧化硅粒子表面 (如圖1、2所示），這樣就提高了納米二氧化硅同 高聚物的相容性，然后利用電荷的相互作用使其與 CMC復(fù)合。經(jīng)紅外光譜(FT-IR)、掃描電子顯微鏡 (SEM)、熱重分析(TGA)分析，對復(fù)合前后的結(jié)構(gòu) 和性能進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)復(fù)合后CMC結(jié)晶。
納米二氧化硅：粒徑7nm，美國西格瑪公司； PDDA：重均相對分子質(zhì)量（100000~200000)，質(zhì) 量分?jǐn)?shù)20%的水溶液，美國西格瑪公司；CMC： 分析純，天津市福晨化學(xué)試劑。
FT-IR：固體試樣采取溴化鉀壓片法，用傅里 葉紅夕卜光譜儀（TENSOR-27，BRUKER，德國， 波數(shù)400~4 000 cm-1)，液體試樣直接放入樣品室 測試。
TGA：采用德國NETZ SCH公司的TG209 F1 型熱重分析儀進(jìn)行，通氮氣，升溫速率l0°C/min。
SEM：采用日本JEOL公司生產(chǎn)的JSE-6300型 掃描電子顯微鏡。
1.2 CMC與納米二氧化硅復(fù)合[6~7]
按文獻(xiàn)[6~7]的復(fù)合方法，制備CMC與納米二 氧化硅復(fù)合物。將1.2 5 gCMC送入錐形瓶中，再 向錐形瓶中加入40mL水，用磁力攪拌器攪拌15min 后，超聲波處理15 min，重復(fù)幾次，然后放在實 驗臺上靜置數(shù)小時。
將0.25g(7nm)的納米二氧化硅加50mL水用氫 氧化鈉調(diào)至pH為10，超聲波處理15min;PDDA
2mL加8mL水調(diào)至pH為10，超聲波處理15min。 磁力攪拌下緩慢滴加PDDA溶液到納米二氧化硅體 系中，超聲波處理30min;離心分離后的納米二氧 化硅/PDDA加30mL水，磁力攪拌下納米二氧化硅 呈分散狀，超聲波15 min，重復(fù)2次。
將分離好的納米二氧化硅中加25mL水，磁力 攪拌下呈分散狀，超聲波15min調(diào)pH到10,緩慢 加入到已溶解均勻的CMC水溶液中，離心分離。 離心后除去清液，取離心物制樣，經(jīng)干燥后制成 薄膜。
可看出，CMC開始分解的溫度(263.1C) 比復(fù)合物(267.1C)低，熱降解速率比復(fù)合物小，最 大降解速率對應(yīng)的溫度(CMC為280.6C;復(fù)合物為 280.7C)二者相差不大。在室溫到600C之間CMC 質(zhì)量變化比復(fù)合物小，說明復(fù)合物的耐熱性比CMC 好，但熱穩(wěn)定性不如CMC。
改性后的納米二氧化硅和CMC復(fù)合得到了 CMC結(jié)晶。由紅外譜圖和掃描電子顯微鏡分析， 說明CMC復(fù)合前后發(fā)生了晶型轉(zhuǎn)變，由無定形態(tài) 轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶態(tài)，且其熱性能較復(fù)合前有了提高。初 步分析認(rèn)為，由于靜電力和氫鍵的作用，帶負(fù)電的 CMC在經(jīng)PDDA處理過的納米二氧化硅表面自組 裝，使得CMC分子鏈排布規(guī)整度提高。另外，納 米二氧化硅的加入為結(jié)晶提供了晶核，為異相成核，結(jié)晶的機(jī)理有待進(jìn)一步研究。