[發(fā)明專利]一種多肽增強的納米纖維素基薄膜材料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109369961B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 張浩;朱明;洪亮;王莉;鄧倩
• 申請（專利權）人: 河南工程學院
• 主分類號: C08L1/02
• 分類號: C08L1/02;C08L89/00;C08J5/18
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產(chǎn)權代理有限公司 41125
• 代理人: 張真真;張志軍

本發(fā)明公開了一種多肽增強的納米纖維素基薄膜材料及其制備方法，所述的多肽增強的納米纖維素基薄膜材料是以納米纖維素為基材，然后利用富含羥基結構單元的多肽為增強劑，在纖維素分子鏈之間形成大量氫鍵連接，最后在45℃下干燥成型而獲得的一種薄膜材料。本發(fā)明利用含有大量羥基結構單元的多肽作為增強劑對納米纖維素基薄膜材料進行增強，所得產(chǎn)物可生物降解，具有突出的生物相容性；制備過程中均不涉及揮發(fā)性有毒物質，是制備環(huán)境友好型薄膜材料的有益原料；所得多肽增強的納米纖維素基薄膜材料的拉伸強度可達39.2 MPa，在600?800nm波長范圍內的透光率可達78%；本發(fā)明的制備方法易與現(xiàn)有技術結合，可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

技術領域

本發(fā)明屬于纖維素基復合材料制備領域，具體地說，是涉及一種基于納米纖維素的薄膜材料，利用表面具有大量羥基的多肽作為增強劑，使其在纖維素分子鏈之間形成大量的氫鍵連接，從而提高纖維素分子間的連接強度并最終獲得高機械強度的納米纖維素基薄膜材料。

背景技術

近年來，具有突出透光性、柔韌性的納米纖維素基薄膜材料已經(jīng)成為研究熱點之一[王麗莉，歐陽土龍，戴興興，盧興庚，梁華珍，鄧榕，程芳超.過氧化氫漂白富纖維素材料制備透明纖維素膜研究，森林工程，2018，1；Chen D，Lawton D，Thompson M R，LiuQ.Biocomposites reinforced with cellulose nanocrystals derived from potatopeel waste，Carbohydrate Polymers，2012，1；母軍，湯立秋，張瑞涵.納米纖維素制備及殼聚糖/NCC復合模的性能研究，化工新型材料，2015，2；曹叢，賈敏強，趙東升.纖維素納米晶體薄膜的制備與表征，分析測試學報，2014，11]。

基于纖維素的薄膜材料被廣泛用于食品包裝、可降解包裝等領域[郄冰玉，唐亞麗，盧立新，王軍，丘曉琳.納米纖維素在可降解包裝材料中的應用，包裝工程，2017，1；張浩，辛長征，洪亮，楚高利，朱明.一種可完全降解的防水型包裝材料及其制備方法，中國發(fā)明專利，授權公告日：2018年9月11日；明思逸，陳港，嚴俊芳，何嘉皓，方志強，胡穩(wěn).納米纖維素分散的高穩(wěn)定性單片層黏土分散液的制備及其在透明柔性薄膜的應用，復合材料學報，2018，9；徐銘梓，黃麗婕，張曉曉，黃崇杏，柴坤剛，梁東武，宗夢婷.生物質纖維基包裝復合材料的研究現(xiàn)狀，包裝工程，2018，5]。但是，基于纖維素的薄膜材料在機械強度、熱穩(wěn)定性等方面存在先天的不足，與高分子聚合物、金屬材料等相比差距明顯[宦思琪，程萬里，白龍，劉國相，韓廣萍.靜電紡絲制備聚苯乙烯/納米纖維素晶體納米復合薄膜及其性能表征，高分子材料科學與工程，2016，3；陳港，蔣晨穎，劉映堯，彭從星，胡穩(wěn)，張俊奇.透明紙基材料的研究與應用，中國造紙，2018，7]。為了改善纖維素基薄膜材料的理化性能，目前常用的方法是向其中加入石墨烯、碳納米管以及納米金屬線等[徐子豪，韋春，龔永洋，呂建，劉天西.納米纖維素/氧化石墨烯/碳納米管復合薄膜的制備及表征，高分子材料科學與工程，2017，7；張馨琪，黃彪彪，趙若男，陳春桃，唐艷軍.納米微晶纖維素/石墨烯柔性導電薄膜的制備與表征，紙和造紙，2018，3；Yang W F，Liu Z G，Peng D L.Room-temperaturedeposition of transparent conducting Al-doped ZnO films by RF magnetronsputtering method，Applied Surface Science，2009，11]。上述方法在改善纖維素基材性能的同時無法避免難以降解、增加自然環(huán)境負擔等一些列問題，不利于環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對纖維素基薄膜材料機械性能不足的缺陷，提供一種利用環(huán)境友好、可降解的多肽作為增強劑的納米纖維素基薄膜材料及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：