[發明專利]一種含有聚羥基脂肪酸酯的水乳膠、其制備方法及應用

無效

• 申請號: 200810052463.7
• 申請日: 2008-03-18
• 公開（公告）號: CN101538400A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 許開天;陳國強;呂渭川;王曉娟;潘覺宇;陳智飛;朱文甫
• 申請（專利權）人: 天津國韻生物材料有限公司;汕頭大學
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08J3/07;A61L17/00;A61L31/06;A61L29/06;A61L33/06;A41D19/00
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技術領域

本發明屬于水基膠粘劑領域，更具體地，本發明公開了一種含有生物聚酯的水乳膠、其制備方法及應用。

背景技術

水乳膠制品種類繁多，已廣泛應用于人們的日常生活、醫療衛生、氣象探測及電子工業等方面。水乳膠的制品作為高附加值的產品主要有外科醫用手套、氧氣袋、導液管、止血帶、避孕套、具特殊功效的枕頭等；同時水乳膠的浸漬品大規模應用在工業手套、家用手套、絕緣手套、氣球等價格實惠的大眾化商業產品，這樣看來水乳膠的應用無處不在。

現時應用較為廣泛的水乳膠是以天然橡膠和合成橡膠為主，天然橡膠及其制品由于乳膠中酪蛋白的存在，容易引起皮膚的過敏-接觸性風疹病，而且產生不愉快的氣味，所以不利于在醫學方面的廣泛使用(羅衛云21世紀國內外乳膠制品的展望《特種橡制品》2000年02期21卷，第60～62頁)。合成橡膠主要有氯丁、氯苯、丁腈、丁基、聚氨酯、丙烯酸酯及其它們的共混和共聚物等，由于這些膠乳制品不會因蛋白的存在而引起皮膚過敏，且耐油和耐化學品性能優，耐氧和臭氧化，低滲透，杭穿透性能優于天然膠乳制品，而手感與天然膠乳制品一樣，其中氯丁和丁腈膠乳與制品已產業化，但氯丁膠乳制品的回收處理困難，其中手套成分中的氯元素對環境不友好；丁腈膠乳及其制品的刺激氣味等又影響了它們的推廣應用。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的發明人利用生物聚酯PHA為主要原料得到了穩定性、成膜性好且可生物降解的對環境友好的水乳膠，達到了本發明的目的。

生物聚酯PHA，即用微生物發酵合成的聚羥基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates)(以后均簡稱為PHA)是近二十多年迅速發展起來的生物高分子材料，它是多種微生物的細胞內聚酯，是一種天然的、結構多變的綠色高分子材料。許多著名學者對此新型材料進行深入研究，陳國強在《生物材料領域國內外前沿熱點分析》(Advance?Materials?Industry，2004年12期，第18～23頁)、《一個以可再生資源為原料的新材料產業——″生態塑料″即將誕生》(《生物加工過程》，2006年8月第4期第3卷，第9～15頁)等文章中闡述了PHA兼具有良好的生物相容性能，生物可降解性和塑料的熱加工性能，因此存在作為生物醫用材料和生物可降解包裝材料的可能。PHA結構多元化、組成結構多樣性帶來的性能多樣化使其在應用中具有明顯的優勢。

在PHA中，3-羥基丁酸和4-羥基丁酸的共聚物P(3HB-co-4HB)是由3-羥基丁酸酯與4-羥基丁酸酯形成的嵌段共聚物，它的玻璃化溫度Tg可在0-30℃改變，是一種半結晶或無定形的材料，質軟，彈性好，斷裂伸長率高達600％以上，是一種性能良好的生物可降解材料。

本發明的發明人以上述的聚羥基脂肪酸酯為主要原料，通過篩選其他輔料利用容易操作的制備方法，得到了穩定性、成膜性良好的可以完全生物降解的水乳膠。

更具體地，本發明公開了：

1.一種聚羥基脂肪酸酯水乳膠，含有聚羥基脂肪酸酯和乳化劑，其中聚羥基脂肪酸酯和乳化劑的比例按質量比為1∶0.02～0.2。

2.上述1所述的水乳膠，其中聚羥基脂肪酸酯為3-羥基丁酸酯和4-羥基丁酸酯的共聚物P(3HB-co-4HB)、3-羥基丁酸酯和3-羥基戊酸酯的共聚物p(3HB-co-3HV)、3-羥基丁酸酯和3-羥基己酸酯的共聚物P(3HB-co-3HHx)、3-羥基丁酸酯和3-羥基癸酸酯的共聚物(3HB-co-3HD)之一或其組合。

3.上述1所述的水乳膠，其中乳化劑為陽離子乳化劑，陰離子乳化劑，非離子乳化劑，以及兩親性乳化劑之一或其混合物。

4.上述3所述的乳化劑，其中陽離子乳化劑為十二烷基三甲基氯化銨，陰離子乳化劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、或是含4-18個碳的脂肪酸鹽之一，非離子乳化劑為脂肪族聚氧乙烯醚系列乳化劑或食品用的乳化劑卵磷酯，蔗糖單甘油酯、單十八酸丙三醇酯、山梨糖醇酐單月桂酸酯之一。

5.上述1所述的水乳膠，還含有分散劑，其中聚羥基脂肪酸酯和分散劑的質量比為1∶0.1～0.5。

6.上述5所述的分散劑為聚乙烯醇、羥甲基纖維素、羧甲基纖維素、聚丙烯酸、黃原膠、或是由聚丙烯酸、纖維素為基礎改性的聚合物之一或其混合物。

7.一種制備上述1-6任一所述的乳化劑的方法，包括如下步驟：

a)將聚羥基脂肪酸酯溶解在有機溶劑中作為油相，如果需要，將聚羥基脂肪酸酯共聚物和乳化劑一起溶解在有機溶劑中作為油相；

b)將乳化劑配成水溶液，作為水相；