一種聚己內(nèi)酯與聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對(duì)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性進(jìn)行改進(jìn)的方法，屬于聚合物薄膜制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乙烯醇是一種具有良好的生物相容性和生物可降解性的生物材料，聚乙烯醇膜可用作人造皮膚等，但聚乙烯醇膜親水性太強(qiáng)且較僵硬，缺乏較好的耐水性及柔順性，從而一定程度上限制了其應(yīng)用。聚己內(nèi)酯是具有優(yōu)良的生物相容性和生物可降解性的生物材料，具有良好的疏水性和柔順性。聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮是具有優(yōu)良的生物相容性和生物可降解性的生物材料，聚對(duì)二氧環(huán)己酮鏈段具有良好的疏水性和柔順性，聚乙烯吡咯烷酮鏈段與聚乙烯醇鏈段有較好的共混性。先將聚己內(nèi)酯鏈段引入聚乙烯醇鏈段形成聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物，然后再將聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮加入聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物形成共混物，制得改性聚乙烯醇膜，從而極大地提高了聚乙烯醇膜的耐水性及柔順性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡(jiǎn)單及效果較好的對(duì)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性進(jìn)行改進(jìn)的方法。其技術(shù)方案為:
一種聚己內(nèi)酯與聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，其特征在于:改性膜中聚乙烯醇鏈段的分子量為80000?88000，聚己內(nèi)酯鏈段的分子量為2100?2300，聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮的分子量為4500?5500;其改性方法采用以下步驟:
1)聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物的合成:在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入羧基封端的聚己內(nèi)酯單十三烷基醚、溶劑、縮合劑和聚乙烯醇，惰性氣氛下，于22?30°C攪拌反應(yīng)2?4天，終止反應(yīng)，通過過濾、透析、干燥，得到目標(biāo)物；
2)聚己內(nèi)酯與聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮改性的聚乙烯醇膜的制備:在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物、聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮和溶劑，惰性氣氛下，于46?53°C攪拌混合55?60分鐘后，用流延法成膜并干燥，得到目標(biāo)物。
[0004]所述的一種聚己內(nèi)酯與聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，步驟I)中，聚己內(nèi)酯單十三烷基醚與聚乙烯醇的摩爾比為15?25:1。
[0005]所述的一種聚己內(nèi)酯與聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，步驟I)中，縮合劑采用N，N’_二環(huán)己基碳二亞胺、N，N’_二異丙基碳二亞胺或3-乙基-1-(3-二甲氨丙基)碳二亞胺，縮合劑與聚乙烯醇的摩爾比為1.08?1.8:1，溶劑采用二甲基亞砜，反應(yīng)物溶液濃度為5?15 g:100 ml ο
[0006]所述的一種聚己內(nèi)酯與聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，步驟2)中，聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮采用聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮二嵌段共聚物，聚對(duì)二氧環(huán)己酮與聚乙烯吡咯烷酮的重量比為90/10，聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮在改性膜中的質(zhì)量百分比為I?3%，溶劑采用二甲基亞砜，混合物溶液濃度為25?30 g:100 ml ο
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)為:
1、所述的聚己內(nèi)酯與聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，采用酯化反應(yīng)和共混兩種手段，操作簡(jiǎn)單、易于掌握；
2、所述的聚乙烯醇改性膜耐水性及柔順性有了較大的提高。
【具體實(shí)施方式】
[0007]實(shí)施例1
1)聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物的制備
在干燥反應(yīng)器加入20.1克聚乙烯醇(分子量為80000)和9.3克羧基封端的聚己內(nèi)酯單十三烷基醚(分子量為2100)，加入292 ml二甲基亞砜，再加入0.063克N，N’_二環(huán)己基碳二亞胺，惰性氣氛下，于22 °C攪拌反應(yīng)2天，終止反應(yīng)，通過過濾、透析、干燥，得到目標(biāo)物；
2)聚己內(nèi)酯與聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮改性的聚乙烯醇膜的制備
在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入10克聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物和37 ml二甲基亞砜溶劑，另加入占改性膜總重量1%的聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮(分子量為4500)，惰性氣氛下，于46°C攪拌混合55分鐘，用流延法成膜，在50°C真空干燥箱中干燥得到目標(biāo)物。
[0008]經(jīng)測(cè)試:本發(fā)明目標(biāo)物與水的表面接觸角及其斷裂伸長(zhǎng)率分別比改性前提高了12.2°和13.5%。
[0009]實(shí)施例2
1)聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物的制備
在干燥反應(yīng)器加入21.1克聚乙烯醇(分子量為84000)和10.2克羧基封端的聚己內(nèi)酯單十三烷基醚(分子量為2200)，加入310 ml二甲基亞砜，再加入0.039克Ν，Ν’_二異丙基碳二亞胺，惰性氣氛下，于25 °C攪拌反應(yīng)3天，終止反應(yīng)，通過過濾、透析、干燥，得到目標(biāo)物；
2)聚己內(nèi)酯與聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮改性的聚乙烯醇膜的制備
在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入10克聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物和36 ml二甲基亞砜溶劑，另加入占改性膜總重量2%的聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮(分子量為5000)，惰性氣氛下，于48°C攪拌混合57分鐘，用流延法成膜，在50°C真空干燥箱中干燥得到目標(biāo)物。
[0010]經(jīng)測(cè)試:本發(fā)明目標(biāo)物與水的表面接觸角及其斷裂伸長(zhǎng)率分別比改性前提高了13.1。和14.1%0
[0011]實(shí)施例3
1)聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物的制備
在干燥反應(yīng)器加入21.8克聚乙烯醇(分子量為88000)和10.4克羧基封端的聚己內(nèi)酯單十三烷基醚(分子量為2300)，加入300 ml二甲基亞砜，再加入0.058克3-乙基-1-(3-二甲氨丙基)碳二亞胺，惰性氣氛下，于30°C攪拌反應(yīng)4天，終止反應(yīng)，通過過濾、透析、干燥，得到目標(biāo)物；
2)聚己內(nèi)酯與聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮改性的聚乙烯醇膜的制備在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入9.6克聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物和34.5 ml 二甲基亞砜溶劑，另加入占改性膜總重量3%的聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮(分子量為5500 )，惰性氣氛下，于53°C攪拌混合60分鐘，用流延法成膜，在50°C真空干燥箱中干燥得到目標(biāo)物。
[0012]經(jīng)測(cè)試:本發(fā)明目標(biāo)物與水的表面接觸角及其斷裂伸長(zhǎng)率分別比改性前提高了13.4°和14.7%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種聚己內(nèi)酯與聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，其特征在于:改性膜中聚乙烯醇鏈段的分子量為80000?88000，聚己內(nèi)酯鏈段的分子量為2100?2300，聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮的分子量為4500?5500;其改性方法采用以下步驟: 1)聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物的合成:在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入羧基封端的聚己內(nèi)酯單十三烷基醚、溶劑、縮合劑和聚乙烯醇，惰性氣氛下，于22?30°C攪拌反應(yīng)2?4天，終止反應(yīng)，通過過濾、透析、干燥，得到目標(biāo)物； 2)聚己內(nèi)酯與聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮改性的聚乙烯醇膜的制備:在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物、聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮和溶劑，惰性氣氛下，于46?53°C攪拌混合55?60分鐘后，用流延法成膜并干燥，得到目標(biāo)物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚己內(nèi)酯與聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，其特征在于:步驟I)中，聚己內(nèi)酯單十三烷基醚與聚乙烯醇的摩爾比為15?25:1。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚己內(nèi)酯與聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，其特征在于:步驟I)中，縮合劑采用N，N’_二環(huán)己基碳二亞胺、N，N’_二異丙基碳二亞胺或3-乙基-1-(3-二甲氨丙基)碳二亞胺，縮合劑與聚乙烯醇的摩爾比為1.08?1.8:1，溶劑采用二甲基亞砜，反應(yīng)物溶液濃度為5?15 g:100 ml。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚己內(nèi)酯與聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，其特征在于:步驟2)中，聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮采用聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮二嵌段共聚物，聚對(duì)二氧環(huán)己酮與聚乙烯吡咯烷酮的重量比為90/10，聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮在改性膜中的質(zhì)量百分比為I?3%，溶劑采用二甲基亞砜，混合物溶液濃度為25?30 g:100 ml ο
【專利摘要】本發(fā)明公開一種聚己內(nèi)酯與聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，采用以下步驟：1）聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物的合成：在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入羧基封端的聚己內(nèi)酯單十三烷基醚、溶劑、縮合劑和聚乙烯醇，于22～30℃攪拌反應(yīng)2～4天，通過過濾、透析、干燥，得到目標(biāo)物；2）聚己內(nèi)酯與聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮改性的聚乙烯醇膜的制備：在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物、聚對(duì)二氧環(huán)己酮-聚乙烯吡咯烷酮和溶劑，于46～53℃攪拌混合55～60分鐘后，用流延法成膜并干燥，得到本發(fā)明目標(biāo)物。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單、易于掌握，所得改性膜耐水性及柔順性有了很大的提高。
【IPC分類】C08G81/02, C08L87/00, C08J5/18
【公開號(hào)】CN105670308
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610149253
【發(fā)明人】朱國(guó)全
【申請(qǐng)人】山東理工大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年3月16日