[發明專利]一種蒸汽相交聯殼聚糖/聚氧化乙烯復合膜的制備方法

有效

• 申請號: 201110182056.X
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102336921B
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 程喜全;邵路;白永平;孫淼;孫紅光
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08J5/18;C08J3/24;C08L71/00;C08L5/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發明涉及一種殼聚糖/聚氧化乙烯復合膜的制備方法。

背景技術

殼聚糖(CS)，學名為(1，4)-2-乙酰氨基-2-脫氧-β-D-葡萄糖，由甲殼素脫乙?；?， 是一種唯一堿性的多糖，是一種資源豐富、用途廣泛的天然高分子化合物。

殼聚糖及其衍生物具有許多天然的優良性質，如吸濕透氣性、反應活性、生物相容 性、生物可降解性、無抗原性、無有害降解產物、吸附性、粘合性、抗菌性等，廣泛應 用于紡織工業、生物醫學和日用環保等領域。殼聚糖已被用于制作超濾膜、滲透膜、氣 體分離膜、固化酶膜、離子交換膜、醫學用膜等多種功能膜。然而純CS膜在實際應用中 存在很大問題，例如力學性能差、脆性較大、抗水性較差、易降解以及不適用于酸性環 境使用。

聚氧化乙烯(PEO)是一種水溶性、潤滑性、具有生物相容性、穩定的、可與殼聚 糖互溶的聚合物。PEO常用于與CS制備共混膜以改善CS的膜性能，但現有方法制備的 殼聚糖/聚氧化乙烯復合膜脆性大、抗水性差，且復合膜上戊二醛殘留量大。

發明內容

本發明是要解決現有方法制備的殼聚糖/聚氧化乙烯復合膜脆性大、抗水性差，且復 合膜上戊二醛殘留量大的問題，提供一種蒸汽相交聯殼聚糖/聚氧化乙烯復合膜的制備方 法。

本發明蒸汽相交聯殼聚糖/聚氧化乙烯復合膜的制備方法，按以下步驟進行：一、將 殼聚糖加入到體積百分比濃度為0.1％～5％的乙酸溶液中，配置成質量百分比濃度為 0.05％～3％的殼聚糖乙酸溶液；二、將聚氧化乙烯加入到蒸餾水中，配置成質量百分比濃 度為0.1％～30％的聚氧化乙烯水溶液，將聚氧化乙烯水溶液與步驟一制得的殼聚糖乙酸 溶液混合，得混合溶液；三、自制成膜裝置：取一個內徑為6.63cm的鋼圈和兩塊30cm ×30cm的玻璃板，清洗鋼圈和玻璃板，將鋼圈放于下層玻璃板上，然后用聚醚酰亞胺的 二氯甲烷溶液將鋼圈和下層玻璃板的連接處密封，蓋上上層玻璃板；四、將步驟二制得的 混合溶液超聲處理5～200min，然后倒入放于下層玻璃板上的鋼圈中，蓋上上層玻璃板， 靜止至氣泡散盡，再將上層玻璃板墊起；五、晾膜1～10天，得到殼聚糖/聚氧化乙烯共 混膜；六、交聯：將殼聚糖/聚氧化乙烯共混膜固定在架子上，放于盛有戊二醛的容器中， 用鋁箔將容器口封住，再將容器置于25℃的水浴中加熱，熏蒸0.3～5h進行交聯，即得到 殼聚糖/聚氧化乙烯復合膜。

本發明利用PEO與CS共混，并用戊二醛蒸汽對復合膜進行交聯改性，有效地改善 了現有殼聚糖/聚氧化乙烯復合膜脆性大、抗水性差的缺點。目前采用戊二醛溶液交聯得 到的膜上戊二醛殘留量大，當膜應用在水處理中，殘留的戊二醛量會進入水循環，而對人 體產生危害；若膜在高溫下使用，殘留的戊二醛會與膜發生進一步反應，而使膜的性能產 生不必要的下降。而本發明使用戊二醛蒸汽的交聯方法得到的復合膜上戊二醛殘留量較 少，避免了上述的問題。本發明制得的殼聚糖/聚氧化乙烯復合膜具有獨特的孔結構及交 聯網狀的分子結構，復合膜的機械強度為36.97～38.68MPa，抗水性較純CS膜有所提高。

附圖說明

圖1為具體實施方式二十五中步驟三所述的成膜裝置圖；圖2為具體實施方式二十五 中步驟六所述交聯過程示意圖；圖3為采用具體實施方式二十五的方法在不同交聯時間的 殼聚糖/聚氧化乙烯復合膜的紅外光譜圖；圖4為未經交聯、未進行水浸泡處理的殼聚糖/ 聚氧化乙烯復合膜的表面形貌圖；圖5為未經交聯、經過水浸泡處理的殼聚糖/聚氧化乙 烯復合膜的表面形貌圖；圖6為交聯1.5h、未進行水浸泡處理的殼聚糖/聚氧化乙烯復合 膜的表面形貌圖；圖7為交聯1.5h、經過水浸泡處理的殼聚糖/聚氧化乙烯復合膜的表面 形貌圖；圖8為具體實施方式二十五的殼聚糖/聚氧化乙烯復合膜交聯前后的熱失重TG 曲線圖；圖9為具體實施方式二十五的殼聚糖/聚氧化乙烯復合膜交聯前后的熱失重DTG 曲線圖。

具體實施方式

本發明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式，還包括各具體實施方式間的任 意組合。