[發明專利]一種淀粉-丙烯酸鹽-普魯蘭多糖半互穿網絡聚合材料及制備方法

有效

• 申請號: 201810522500.X
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108752529B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 胡飛;趙芬
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F220/06;C08J3/24;C08L3/02;C08L5/00;C08K3/16
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅嘯秋

本發明屬于復合材料技術領域，公開了一種淀粉?丙烯酸鹽?普魯蘭多糖半互穿網絡聚合材料及制備方法。將淀粉加入到蒸餾水中，加熱糊化并攪拌均勻，得到糊化淀粉；將丙烯酸加入到蒸餾水中，滴加堿性溶液至中和度為70％～90％，得到丙烯酸鹽溶液；攪拌條件下依次將丙烯酸鹽溶液、普魯蘭多糖、引發劑和交聯劑加入到糊化淀粉中，然后置于微波反應器中反應，反應產物經洗滌、干燥、粉碎，得到產物。本發明所得淀粉?丙烯酸鹽?普魯蘭多糖半互穿網絡聚合材料不僅吸水性能優良，更具有良好的保水性與重復操作性，可作為生物醫學、制藥技術中的新型生物材料或作為農業領域中的保濕材料，以及用于食品保鮮。

技術領域

本發明屬于復合材料技術領域，具體涉及一種淀粉-丙烯酸鹽-普魯蘭多糖半互穿網絡聚合材料及制備方法。

背景技術

淀粉是一種來源廣泛、價格低廉、可生物降解的天然可再生的材料，在各個領域均得到了廣泛的研究和開發，由于其具有不溶于冷水、抗剪切性差、耐水性差等缺點，使得它難以單獨作為一種高分子材料使用，需要對其進行分子結構重組來增強機能或形成新的物化特性。互穿網絡聚合物(IPN)是由兩種或多種聚合物相互貫穿纏結而形成的一種特殊結構，是近年來新興的一種高聚物加工技術。其特點是通過化學交聯進行強迫互容，使聚合物之間相互纏結，并形成相互貫穿的聚合物網絡，從而增加了兩種組分的相容性，形成了比較精細的共混結構。根據結構的不同，IPN可分為完全IPN、半IPN(Semi-IPN)以及同型IPN(Homo-IPN)。將IPN技術引入淀粉改性，可使部分相容、甚至不相容的但性能上具有互補性的原料共混，在性能上產生特異性。

普魯蘭多糖(Pullulan)是一種直鏈狀的胞外真菌多糖，它是以α-(1,4)糖苷鍵結合的麥芽三糖為多糖的基本結構單位，再相互以α-(1,6)糖苷鍵結合而成的直鏈狀的同型多糖。其分子量高達250kDa左右，具有耐酸、耐堿、耐鹽、耐高溫的優點。但目前尚未有將普魯蘭多糖引入淀粉骨架得到半互穿網絡聚合材料的報道。

發明內容

針對以上現有技術存在的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種淀粉-丙烯酸鹽-普魯蘭多糖半互穿網絡聚合材料的制備方法。本發明方法利用IPN技術將普魯蘭多糖引入淀粉骨架中，半互穿網絡使二者界面互穿，優勢互補，得到一種性質優良的全新的聚合材料。

本發明的另一目的在于提供一種通過上述方法制備得到的淀粉-丙烯酸鹽-普魯蘭多糖半互穿網絡聚合材料。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種淀粉-丙烯酸鹽-普魯蘭多糖半互穿網絡聚合材料的制備方法，包括如下制備步驟：

(1)將淀粉加入到蒸餾水中配成淀粉懸浮液，加熱糊化并攪拌均勻，室溫冷卻得到糊化淀粉；

(2)將丙烯酸加入到蒸餾水中，滴加堿性溶液調節丙烯酸中和度至70％～90％(所述中和度為中和掉的丙烯酸的物質的量與初始丙烯酸的物質的量之比)，得到丙烯酸鹽溶液；

(3)攪拌條件下依次將丙烯酸鹽溶液、普魯蘭多糖、引發劑和交聯劑加入到糊化淀粉中，然后置于微波反應器中反應，反應產物經洗滌、干燥、粉碎，得到淀粉-丙烯酸鹽-普魯蘭多糖半互穿網絡聚合材料。普魯蘭多糖務必在丙烯酸之后加入，邊攪拌邊加入，否則多糖粘度較大易成團。

優選地，步驟(1)中所述的淀粉是指馬鈴薯淀粉；所述淀粉懸浮液的質量濃度為10％～30％。

優選地，步驟(1)中所述的加熱糊化是指在70～80℃水浴條件下加熱糊化。

優選地，步驟(2)中所述丙烯酸的質量為步驟(1)中淀粉加入質量的3～6倍。

優選地，步驟(2)中所述丙烯酸和蒸餾水加入的體積比為1:1。

優選地，步驟(2)中所述的堿性溶液是指氫氧化鈉溶液。