CN104693651B - 一种聚乙烯醇‑橡实淀粉‑葡甘聚糖复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚乙烯醇‑橡实淀粉‑葡甘聚糖复合材料及其制备方法，按重量份计，包括如下组分：聚乙烯醇36~48份，橡实淀粉15~25份，葡甘聚糖8~16份，季铵盐2~5份，滑石2~5份，三氧化二铝1~3份，邻磺酰苯亚胺1~2份和增塑剂1~2份。制备方法：（1）将除聚乙烯醇之外的原料加入水中，加热反应，过滤干燥，备用；（2）将所得固体溶解分散于N，N‑二甲基甲酰胺中，形成混悬液，静置，备用；（3）将聚乙烯醇加入到混悬液中，在40~60℃下保温6~8h，用流延法在玻璃上涂膜，恒温真空干燥，即得。本发明制备的聚乙烯醇复合材料有更高的拉伸强度和弯曲强度，且成本更加低廉，制备工艺简单，适于放大生产。
Description
技术领域
本发明涉及生物材料领域，具体涉及一种聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料及其制备方法。
背景技术
聚乙烯醇是一种无毒、无刺激性的亲水性合成高聚物，具有优良的生物相容性和生物可降解性，能形成表面光滑且耐撕裂的膜，是良好的生物医用材料。已有将聚乙烯醇与海藻酸钠、壳聚糖共混制备新型膜材料的报道，虽较有效的改善了复合材料的机械强度，但是复合材料的制备成本较高。因此，对聚乙烯醇的共混改性仍需进一步研究。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种具有机械强度好、成本低廉的聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料及其制备方法。
本发明的技术方案：
一种聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料，按重量份计，包括如下组分：聚乙烯醇36~48份，橡实淀粉15~25份，葡甘聚糖8~16份，季铵盐2~5份，滑石2~5份，三氧化二铝1~3份，邻磺酰苯亚胺1~2份和增塑剂1~2份。
优选地，按重量份计，包括如下组分：聚乙烯醇40~43份，橡实淀粉18~22份，葡甘聚糖10~14份，季铵盐3~4份，滑石3~4份，三氧化二铝1~2份，邻磺酰苯亚胺2份和增塑剂2份。
更优选地，按重量份计，包括如下组分：聚乙烯醇42份，橡实淀粉20份，葡甘聚糖12份，季铵盐3份，滑石3份，三氧化二铝2份，邻磺酰苯亚胺2份和增塑剂2份。
所述季铵盐为十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基二甲基苄基溴化铵、十六烷基二甲基苄基溴化铵或双十八烷基二甲基溴化铵中的一种或多种。
所述增塑剂为聚乙二醇、聚乙醇酸或聚丁二酸丁二醇酯中的一种或多种。
所述季铵盐为海藻酸钠。
一种聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将除聚乙烯醇之外的原料加入500~800倍体积的水中，在60~100℃下反应0.5~6h，过滤，固体干燥，备用；
（2）将步骤（1）所得固体溶解分散于N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后形成混悬液，静置，备用；
（3）将聚乙烯醇加入到步骤（2）制得的混悬液中，在40~60℃下保温6~8h，形成复合溶胶，然后将其用流延法在玻璃上涂膜，在40~60℃恒温真空干燥4~24h，即得到聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料。
有益效果：
本发明制备的聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料相对于聚乙烯醇与海藻酸钠或壳聚糖的共混物具有更高的拉伸强度和弯曲强度，且成本更加低廉，制备工艺简单，适于放大生产。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。
实施例1
一种聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料，按重量份计，包括如下组分：聚乙烯醇36份，橡实淀粉15份，葡甘聚糖8份，十八烷基三甲基溴化铵2份，滑石2份，三氧化二铝1份，邻磺酰苯亚胺1份和聚乙二醇1份。
制备方法，包括如下步骤：
（1）将除聚乙烯醇之外的原料加入500倍体积的水中，在60℃下反应6h，过滤，固体干燥，备用；
（2）将步骤（1）所得固体溶解分散于N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后形成混悬液，静置，备用；
（3）将聚乙烯醇加入到步骤（2）制得的混悬液中，在40℃下保温8h，形成复合溶胶，然后将其用流延法在玻璃上涂膜，在40℃恒温真空干燥24h，即得到聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料。
实施例2
一种聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料，按重量份计，包括如下组分：聚乙烯醇40份，橡实淀粉18份，葡甘聚糖10份，十六烷基三甲基溴化铵3份，滑石3份，三氧化二铝1份，邻磺酰苯亚胺2份和聚乙二醇2份。
制备方法，包括如下步骤：
（1）将除聚乙烯醇之外的原料加入600倍体积的水中，在70℃下反应5h，过滤，固体干燥，备用；
（2）将步骤（1）所得固体溶解分散于N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后形成混悬液，静置，备用；
（3）将聚乙烯醇加入到步骤（2）制得的混悬液中，在45℃下保温7.5h，形成复合溶胶，然后将其用流延法在玻璃上涂膜，在45℃恒温真空干燥16h，即得到聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料。
实施例3
一种聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料，按重量份计，包括如下组分：聚乙烯醇42份，橡实淀粉20份，葡甘聚糖12份，十八烷基二甲基苄基溴化铵3份，滑石3份，三氧化二铝2份，邻磺酰苯亚胺2份和聚乙醇酸2份。
制备方法，包括如下步骤：
（1）将除聚乙烯醇之外的原料加入700倍体积的水中，在80℃下反应3.5h，过滤，固体干燥，备用；
（2）将步骤（1）所得固体溶解分散于N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后形成混悬液，静置，备用；
（3）将聚乙烯醇加入到步骤（2）制得的混悬液中，在50℃下保温7h，形成复合溶胶，然后将其用流延法在玻璃上涂膜，在50℃恒温真空干燥12h，即得到聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料。
实施例4
一种聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料，按重量份计，包括如下组分：聚乙烯醇43份，橡实淀粉22份，葡甘聚糖14份，十六烷基二甲基苄基溴化铵4份，滑石4份，三氧化二铝2份，邻磺酰苯亚胺2份和聚乙醇酸2份。
制备方法，包括如下步骤：
（1）将除聚乙烯醇之外的原料加入800倍体积的水中，在90℃下反应2h，过滤，固体干燥，备用；
（2）将步骤（1）所得固体溶解分散于N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后形成混悬液，静置，备用；
（3）将聚乙烯醇加入到步骤（2）制得的混悬液中，在55℃下保温6.5h，形成复合溶胶，然后将其用流延法在玻璃上涂膜，在55℃恒温真空干燥8h，即得到聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料。
实施例5
一种聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料，按重量份计，包括如下组分：聚乙烯醇48份，橡实淀粉25份，葡甘聚糖16份，双十八烷基二甲基溴化铵5份，滑石5份，三氧化二铝3份，邻磺酰苯亚胺2份和聚丁二酸丁二醇酯2份。
制备方法，包括如下步骤：
（1）将除聚乙烯醇之外的原料加入800倍体积的水中，在100℃下反应0.5h，过滤，固体干燥，备用；
（2）将步骤（1）所得固体溶解分散于N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后形成混悬液，静置，备用；
（3）将聚乙烯醇加入到步骤（2）制得的混悬液中，在60℃下保温6h，形成复合溶胶，然后将其用流延法在玻璃上涂膜，在60℃恒温真空干燥4h，即得到聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料。
对比例1
一种聚乙烯醇/海藻酸钠复合材料，按重量份计，包括如下组分：聚乙烯醇48份，海藻酸钠41，双十八烷基二甲基溴化铵5份，滑石5份，三氧化二铝3份，邻磺酰苯亚胺2份和聚丁二酸丁二醇酯2份。
制备方法同实施例5。
对比例2
一种聚乙烯醇/壳聚糖复合材料，按重量份计，包括如下组分：聚乙烯醇48份，壳聚糖41，双十八烷基二甲基溴化铵5份，滑石5份，三氧化二铝3份，邻磺酰苯亚胺2份和聚丁二酸丁二醇酯2份。
制备方法同实施例5。
性能测试：
将实施例1~5制备的聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料及聚乙烯醇进行力学性能测试，结果见表1。
力学性能测试方法：采用CMT-5504型万能力学试验机按照国家标准GB/T 1040-92和GB/T 9341-2000测试拉伸性能和弯曲性能。
表1 力学性能测试结果
。
由表1可以看出，本发明制备的聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料相对于聚乙烯醇具有更高的拉伸强度和弯曲强度，更适于加工应用。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (5)
1.一种聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：聚乙烯醇36~48份，橡实淀粉15~25份，葡甘聚糖8~16份，季铵盐2~5份，滑石2~5份，三氧化二铝1~3份，邻磺酰苯亚胺1~2份和增塑剂1~2份，其制备方法包括如下步骤：
（1）将除聚乙烯醇之外的原料加入500~800倍体积的水中，在60~100℃下反应0.5~6h，过滤，固体干燥，备用；
（2）将步骤（1）所得固体溶解分散于N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后形成混悬液，静置，备用；
（3）将聚乙烯醇加入到步骤（2）制得的混悬液中，在40~60℃下保温6~8h，形成复合溶胶，然后将其用流延法在玻璃上涂膜，在40~60℃恒温真空干燥4~24h，即得到聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：聚乙烯醇40~43份，橡实淀粉18~22份，葡甘聚糖10~14份，季铵盐3~4份，滑石3~4份，三氧化二铝1~2份，邻磺酰苯亚胺2份和增塑剂2份。
3.根据权利要求1所述的一种聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：聚乙烯醇42份，橡实淀粉20份，葡甘聚糖12份，季铵盐3份，滑石3份，三氧化二铝2份，邻磺酰苯亚胺2份和增塑剂2份。
4.根据权利要求1~3任一项所述的一种聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料，其特征在于，所述季铵盐为十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基二甲基苄基溴化铵、十六烷基二甲基苄基溴化铵或双十八烷基二甲基溴化铵中的一种或多种。
5.根据权利要求1~3任一项所述的一种聚乙烯醇-橡实淀粉-葡甘聚糖复合材料，其特征在于，所述增塑剂为聚乙二醇、聚乙醇酸或聚丁二酸丁二醇酯中的一种或多种。
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