[發明專利]氧化石墨烯/魔芋葡甘聚糖可降解復合薄膜材料的制備方法

無效

• 申請號: 201310029969.7
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103087336A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 竹文坤;段濤;雷佳;吳凡;秦韜
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08J7/12;C08L5/00;C08K9/04;C08K3/04
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所 51106
• 代理人: 劉克勤

技術領域

氧化石墨烯/魔芋葡甘聚糖可降解復合薄膜材料的制備方法

背景技術

魔芋葡甘聚糖是一種天然高分子多糖，其分子中包含葡萄糖和甘露糖，以β-1,4-糖苷鍵連接，同時還存在乙酰基團作為一種可再生天然資源，魔芋葡甘聚糖來源充足，可生物降解，具有親水性、凝膠性、成膜性、抗菌性、低熱值性等多種特性和一些特殊的生理功能，以及化學可修飾的官能團，可廣泛應用于食品、醫藥、化工以及生物領域。因魔芋葡甘聚糖具有良好的生物降解性、生物相容性和一定生物活性，能抑制高血糖、高血脂，糖尿病，肥胖癥，抑制大腸癌變等疾病，故魔芋葡甘聚糖還是優質的食品添加劑。魔芋葡甘聚糖的水溶膠干燥后形成的凝膠，具有促進傷口愈合、止血功能等，魔芋葡甘聚糖還具有優良的緩釋性能，在藥劑學中，它被廣泛用作緩釋、控釋制劑輔料。但由于魔芋葡甘聚糖的溶解度低，黏度高，膜力學強度差，熱穩定性差、耐水性差等缺點嚴重制約了它的應用領域。

氧化石墨烯是功能化的石墨烯，為準二維層狀結構，含有羥基、羧基、環氧基和羰基等許多活性功能基團，具有較高的比表面能，良好的親水性及機械性能，且在水極性有機溶劑中分散性較好，其成本更是比碳納米管低得多，這種新型納米材料受到越來越多學者的關注，已成為各國科學家研究的熱點。因此，石墨烯氧化物是大規模合成石墨烯的起點，也是實現石墨烯功能化的最為有效的途徑之一，可通過將氧化石墨烯作為新型填料來制備功能性高分子納米復合材料，以改善納米復合材料的力學、導熱、導電等綜合物理性能。

合成高分子是不可再生的石化產品，由于石油資源的日益枯竭，同時部分材料具有的難降解性，這無疑在一定程度上增大了環境的壓力。因此，天然可降解的高分子復合材料已逐漸成為人們的研究熱點。現在技術中，尚未見有關氧化石墨烯/魔芋葡甘聚糖復合薄膜材料制備方法的文獻報道。

發明內容

本發明的目的旨在克服現有技術中魔芋葡甘聚糖膜力學性能及熱穩定性差的不足，提供一種氧化石墨烯/魔芋葡甘聚糖可降解復合薄膜材料的制備方法。本發明以天然高分子為原料，加入新型無機納米填料—氧化石墨烯，制得一種新型復合材料；該材料具有機械性能好，熱穩定性高，可降解，生相容性好等優點，可以用于組織工程支架材料和包裝材料。

本發明的內容是：氧化石墨烯/魔芋葡甘聚糖可降解復合薄膜材料的制備方法，其特征是由下列步驟組成：

a、將氧化石墨烯加入到去離子水中，超聲攪拌1～3小時，配制成質量百分比濃度為0.01%～1%的氧化石墨烯水溶液；

b、按氧化石墨烯與魔芋葡甘聚糖的質量比為1：1～200的比例取魔芋葡甘聚糖，攪拌下將魔芋葡甘聚糖加入到氧化石墨烯水溶液中，在30℃～60℃的溫度下攪拌0.5～3小時，再靜置6～24小時，得到膜溶液；將膜溶液倒入制膜的模具中，將膜溶液聯同模具置于干燥箱中，在溫度為30℃～50℃下干燥12～72小時，取出，冷卻至室溫，揭膜，制得復合膜；

c、將復合膜置于質量百分比濃度為2.5%～25%的戊二醛水溶液中，在5℃～60℃的溫度下反應1～5小時，取出，在30℃～70℃的溫度下烘干，即制得氧化石墨烯/魔芋葡甘聚糖可降解復合薄膜材料。

本發明的內容中：所述步驟c?可以替換為：將復合膜置于質量百分比濃度為5%～28%的氨水溶液中，在5℃～60℃的溫度下反應1～5小時，取出，在30℃～70℃的溫度下烘干，即制得氧化石墨烯/魔芋葡甘聚糖可降解復合薄膜材料。

本發明的內容中：所述步驟c?還可以替換為：將復合膜置于質量百分比濃度為0.1%～5%氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液中，在5℃～60℃的溫度下反應1～5小時，取出，在30℃～70℃的溫度下烘干，即制得氧化石墨烯/魔芋葡甘聚糖可降解復合薄膜材料。

與現有技術相比，本發明具有下列特點和有益效果：