壳聚糖生物聚合物在冲击波作用下的特性演变与降解机制研究

来自某研究机构的研究人员针对壳聚糖材料在冲击波作用下的性能变化展开研究，通过垂直激波管实验（P4=100-400 kPa）结合SEM、FT-IR、DSC等技术，发现冲击波导致材料黏度降低6%-22%，分子量（Mv）和聚合度（DP）下降8%-20%，糖苷键断裂形成O-H基团，熔解焓增加19%，导电性降低3%-9%，揭示了冲击波引发的材料降解与解聚机制。

　　

这项研究深入探究了冲击波处理对壳聚糖生物聚合物特性的影响。通过垂直激波管实验系统，在压缩机储层压力（P₄）100-400 kPa范围内施加50-200次冲击波作用后，采用扫描电镜（SEM）、布鲁克菲尔德粘度计、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、差示扫描量热仪（DSC）和电导率（EC）测量等多维度表征手段进行分析。

结果显示，经冲击波处理的壳聚糖样品粘度显著下降6%-22%，粘度平均分子量（M_v）和聚合度（DP）同步降低8%-20%。FT-IR光谱中观察到由于糖苷键断裂形成的O-H官能团信号增强。热分析表明材料熔解焓提升19%，但导电性能却降低3%-9%。这些变化充分证实：冲击波作用会导致壳聚糖材料发生显著降解和部分解聚，其分子结构中的糖苷键断裂是引发材料性能改变的关键因素。该研究为生物聚合物在极端力学环境下的行为机制提供了重要实验依据。