[發明專利]一種高濕強度純殼聚糖凝膠膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201810169418.3
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108192118B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 施曉文;劉紅雨;鄧紅兵;杜予民
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08J3/075;C08L5/08
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 肖珍

本發明提供一種高濕強度純殼聚糖凝膠膜的制備方法：殼聚糖粉末加入去離子水中，邊攪拌邊緩慢滴加鹽酸至pH為4.5?5.5，然后攪拌1?24h，得質量分數為0.7%?1.4%的殼聚糖溶液；向殼聚糖溶液中加入雙氧水，攪拌20?60min；將殼聚糖溶液過濾，并超聲脫泡；用陰極沉積的方法對殼聚糖溶液電沉積，沉積的電流密度為3.5?5.5A/m²，將沉積好的凝膠薄膜從陰極剝離得到純殼聚糖凝膠膜。本發明改善了現有電沉積方法制備的殼聚糖水凝膠的機械強度弱、韌性不足的缺點，濕膜的斷裂強度達到4.5?5.5MPa，濕斷裂伸長率達到120%?180%。

技術領域

本發明涉及環境化學及天然高分子領域，尤其涉及一種高濕強度純殼聚糖凝膠膜及其制備方法。

背景技術

自然界中含有豐富的殼聚糖資源，殼聚糖來源廣泛且具有良好的生物相容性、生物可降解性、抗菌性、聚陽離子電解質性、多功能基團反應活性和易成膜性等，基于上述優良性質使其在紡織印刷、造紙、重金屬吸附及回收、廢水處理、食品、生物醫藥等領域都有著重要的應用前景。同時殼聚糖具有特殊的電響應性及成膜性，使其成為電沉積的首選材料。親水性高分子水凝膠一般由大量水分子和又不被所含液體所溶解的高分子聚合物組成，能夠在一定程度上維持自身結構及性質保持穩定，一般表現出良好溶脹性、透光性、較強的生物可降解能力和生物相容性等優點，在食品、工業、生物醫療和環境等領域有著廣泛的應用。高分子水凝膠的研究通常涉及高分子物理、材料科學、熱動力學、生命科學和醫學等多個交叉領域。

傳統電沉積方法制備得到的純殼聚糖水凝膠力學性能(濕斷裂強度、濕斷裂伸長率)較差，只能用在細胞培養、電極檢測芯片、藥物釋放等方面，極大的限制了殼聚糖凝膠材料的應用范圍。而應用在組織工程材料上(如膜材料、神經修復導管材料、血管修復材料等)則需要一定的支撐性和濕態力學強度，因此發展高濕強度的純殼聚糖膜制備方法具有重要意義。

發明內容

針對上述技術問題，為了提高電沉積殼聚糖凝膠膜的濕強度，本發明提供一種高濕強度純殼聚糖凝膠膜及其制備方法。

為了解決上述技術問題，通過以下技術方案實施：

一種高濕強度純殼聚糖凝膠膜的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將殼聚糖粉末加入去離子水中，邊攪拌邊緩慢滴加鹽酸至pH為4.5-5.5，然后攪拌1-24h，得到殼聚糖溶液Ⅰ，其中殼聚糖的質量分數為0.7％-1.4％；

步驟2，向殼聚糖溶液Ⅰ中加入質量分數為35％的雙氧水，雙氧水與殼聚糖溶液Ⅰ的比例為2.0-3.0μl/ml，攪拌20-60min，得到殼聚糖溶液Ⅱ；

步驟3，將殼聚糖溶液Ⅱ過濾掉未溶解的殼聚糖粉末，得到殼聚糖溶液Ⅲ，然后將殼聚糖溶液Ⅲ超聲10-20min，以除去溶液中氣泡；

步驟4，用陰極沉積的方法對殼聚糖溶液Ⅲ電沉積，用鉑絲或鉑片作為陽極，用導電的金屬材料做陰極，沉積的電流密度為3.5-5.5A/m²，將沉積好的凝膠薄膜從陰極剝離下來，即得純殼聚糖凝膠膜，將其浸泡在純水中以保持其濕態。

一種根據上述方法制備的高濕強度純殼聚糖凝膠膜，濕斷裂強度為4.5-5.5MPa，濕斷裂伸長率為120％-180％。

與現有技術相比，本發明方法改善了現有電沉積方法得到的殼聚糖水凝膠力學強度弱、韌性不足等缺點，濕膜的斷裂強度達到4.5-5.5MPa，濕斷裂伸長率達到120％-180％，使殼聚糖凝膠膜的濕強度和韌性都得到了提高。

附圖說明：

圖1為實施例1的純殼聚糖凝膠膜拉伸應力-應變圖；

圖2為實施例2的純殼聚糖凝膠膜拉伸應力-應變圖；

圖3為實施例1-6的純殼聚糖凝膠膜拉伸應力-應變圖。

具體實施方式