[發(fā)明專利]低溫光聚合制備殼聚糖類水凝膠的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210240656.1
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN104725579A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 聶俊;劉建偉;馬貴平
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)常州先進(jìn)材料研究院
• 主分類號: C08F290/10
• 分類號: C08F290/10;C08F2/48
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低溫環(huán)境下光聚合制備殼聚糖類水凝膠材料的方法。

背景技術(shù)

絕大多數(shù)光固化反應(yīng)都是在室溫下進(jìn)行的，這也是光固化的優(yōu)點(diǎn)之一。在光聚合的過程中，由于反應(yīng)是放熱過程會放出大量的熱。聚合體系又是熱的不良導(dǎo)體，在較厚的聚合體系中，熱量很難迅速釋放出去，這樣勢必會影響里面分子的運(yùn)動，從而最終影響物質(zhì)的性能。假如固化的膜層與絕緣材料相接觸（如泡沫塑料或惰性氣體），樣品中的溫度會升高，對于普通的單體絕熱溫度升高可以很容易的超過200℃。溫度升高影響聚合的動力學(xué)和固化膜的黏度。如果固化膜與熱傳導(dǎo)性的材料相接觸，如金屬，熱會傳導(dǎo)到底層，溫度梯度會在內(nèi)部和樣品表面升高。

殼聚糖本身的研究比較多，很多改性研究也是主要集中于改善其溶解性，制備可光聚合殼聚糖衍生物的報道較少。Guiping?Ma等人（Carbohydr.Polym.,2009(75):390-394）報道了殼聚糖和硬脂酰氯在三乙胺及丙酮混合溶液中反應(yīng)制備了可光聚合殼聚糖衍生物。而將低溫光聚合應(yīng)用到制備殼聚糖水凝膠，到目前為止，相關(guān)的文獻(xiàn)比較少；更無（超）低溫聚合動力學(xué)及高分子性能研究的報道。

發(fā)明內(nèi)容

針對常溫光聚合會導(dǎo)致體系熱縮現(xiàn)象比較明顯，且聚合產(chǎn)生的熱量對一些生物材料有不好的影響。本發(fā)明采用低溫光聚合制備殼聚糖類水凝膠材料。該方法操作過程條件溫和、易于控制、步驟簡單，成本低廉。

（1）將含有丙烯酸酯的改性殼聚糖用溶劑溶解，溶劑包括包括水、乙醇、丙酮、甲醇、乙腈、氯仿、乙酸乙酯、乙酸丁酯、四氫呋喃、丙醇、丁醇、二氯甲烷、甲苯、二乙醚、丙醚、庚烷、環(huán)戊烷、環(huán)己烷、石油醚、甲酸、乙酸，所占改性殼聚糖質(zhì)量比重的10%-500%，優(yōu)選50%-200%

（2）將環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸樹脂中的一種或兩種復(fù)配物中加入到相應(yīng)的溶劑，其中包括水、乙醇、丙酮、甲醇、乙腈、氯仿、乙酸乙酯、乙酸丁酯、四氫呋喃、丙醇、丁醇、二氯甲烷、甲苯、二乙醚、丙醚、庚烷、環(huán)戊烷、環(huán)己烷、石油醚，所占丙烯酸樹脂質(zhì)量比重的10%-500%，優(yōu)選50%-200%。然后加入丙烯酸樹脂質(zhì)量比重的0.1%-5%的光引發(fā)劑，優(yōu)選0.5%-4%。包括光引發(fā)劑BP、651、907、ITX、1173、184、2959、369、TPO、819、CQ、784中的一種。

（3）將溶解后的殼聚糖和（2）中混合好的丙烯酸樹脂按比例1:1~5，注入到透光的密閉模具中，放入到低溫槽中用UV光源照射，溫度范圍為-5℃~-80℃，優(yōu)選-5℃~-40℃。光照時間為5分鐘~20分鐘。將光照后的聚合物從模具中取出，放入到冷凍干燥機(jī)凍干備用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、此方法可以在較低的溫度范圍內(nèi)獲得殼聚糖類水凝膠材料；

2、此方法對設(shè)備要求低，收集裝置、后處理工序簡單，降低了成本；

3、此方法獲得的材料收縮較小，可以應(yīng)用于很多對高溫要求嚴(yán)格的體系。

附圖說明

圖1是以HEMA為主體樹脂，水為溶劑，含量為樹脂質(zhì)量的20%，0℃條件下制備的水凝膠圖。

圖2是以HEMA為主體樹脂，丙酮為溶劑，含量為樹脂質(zhì)量的100%，-40℃條件下制備的水凝膠圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

（1）將改性后殼聚糖溶于水中，濃度為10%。

（2）將2（2-乙氧基乙氧基）乙基丙烯酸酯為主體樹脂，溶劑為乙醇，所占丙烯酸樹脂質(zhì)量比重的10%，然后加入丙烯酸樹脂質(zhì)量比重的0.1%的光引發(fā)劑1173。

（3）將上述兩種溶液按質(zhì)量比1:1混合均勻后，將其注入到透光的密閉模具中，放入到低溫槽中用UV光源照射，溫度范圍為-40℃。光照時間為20分鐘。將光照后的聚合物從模具中取出，放入到冷凍干燥機(jī)凍干備用。

實(shí)施例2：

（1）將改性后殼聚糖溶于乙酸中，濃度為50%。

（2）將1.6-己二醇二丙烯酸酯為主體樹脂，溶劑為四氫呋喃，所占丙烯酸樹脂質(zhì)量比重的100%，然后加入丙烯酸樹脂質(zhì)量比重的0.5%的光引發(fā)劑TPO。

（3）將上述兩種溶液按質(zhì)量比1:2混合均勻后，將其注入到透光的密閉模具中，放入到低溫槽中用UV光源照射，溫度范圍為-20℃。光照時間為10分鐘。將光照后的聚合物從模具中取出，放入到冷凍干燥機(jī)凍干備用。

實(shí)施例3：

（1）將改性后殼聚糖溶于環(huán)己烷中，濃度為200%。