[發(fā)明專利]高強(qiáng)韌膠原纖維基體、骨架材料、結(jié)構(gòu)材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110813301.6
• 申請(qǐng)日: 2021-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN113463385B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李雙洋;石碧;周建飛;許維星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): D06M13/238
• 分類號(hào): D06M13/238;D06M11/76;D06M11/71;C08L89/00;C08L33/12;C08L5/08;C08L61/06;C08K3/26;C08K3/32;D06M101/14
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王煥

1.高強(qiáng)韌膠原纖維基體，其特征在于，包括單寧改性膠原纖維和在所述單寧改性膠原纖維上原位生長(zhǎng)的無(wú)機(jī)礦物晶體；

所述無(wú)機(jī)礦物晶體包括文石晶體和高嶺石晶體中的任一種或兩種；

所述高強(qiáng)韌膠原纖維基體的制備方法包括如下步驟：

所述單寧改性膠原纖維與碳酸鈣和/或高嶺石在溶液體系中，使無(wú)機(jī)礦物晶體原位生長(zhǎng)于所述單寧改性膠原纖維上；

當(dāng)生長(zhǎng)文石晶體時(shí)，將混合體系在45~55℃條件下加熱處理，使無(wú)機(jī)礦物晶體原位生長(zhǎng)于所述單寧改性膠原纖維上，所述加熱處理的時(shí)間為24~60h；

或者，當(dāng)生長(zhǎng)高嶺石晶體時(shí)，調(diào)節(jié)混合體系的pH至8.5~9.5，于40~70℃條件下加熱處理，使無(wú)機(jī)礦物晶體原位生長(zhǎng)于所述單寧改性膠原纖維上；所述生長(zhǎng)高嶺石晶體時(shí)，所述加熱的時(shí)間為2~5h；

所述單寧改性膠原纖維與所述碳酸鈣的質(zhì)量比為1﹕（1~3）；

所述碳酸鈣在所述溶液體系中的分散濃度為8~12g/L；

或者，所述單寧改性膠原纖維與所述高嶺石的質(zhì)量比為1﹕（1~3）；

所述高嶺石在所述溶液體系中的濃度為4~13g/L。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)韌膠原纖維基體，其特征在于，所述基體中，所述無(wú)機(jī)礦物晶體的含量為30%~70%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)韌膠原纖維基體，其特征在于，所述單寧改性膠原纖維的制備方法包括：?jiǎn)螌幣c膠原纖維于pH 5~6的液體環(huán)境中混合反應(yīng)后，進(jìn)行洗滌、干燥處理。

4.高強(qiáng)韌膠原纖維骨架材料，其特征在于，主要由權(quán)利要求1或2所述高強(qiáng)韌膠原纖維基體進(jìn)行取向調(diào)控處理得到。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)韌膠原纖維骨架材料，其特征在于，所述取向調(diào)控處理包括冷凍取向、水蒸發(fā)誘導(dǎo)取向和磁性誘導(dǎo)取向中的任一種或多種；

所述冷凍取向包括：所述高強(qiáng)韌膠原纖維基體于模具中以0.5~1.5cm/min速度浸入-60~-90℃體系中，保持5~20min；

所述水蒸發(fā)誘導(dǎo)取向包括：所述高強(qiáng)韌膠原纖維基體于模具中，于20~50℃條件下保持直至干燥；

所述磁性誘導(dǎo)取向包括：所述高強(qiáng)韌膠原纖維基體與磁性納米顆粒混合，在室溫及外加磁場(chǎng)的作用下保持，直至完全干燥。

6.高強(qiáng)韌膠原纖維結(jié)構(gòu)材料，其特征在于，包括權(quán)利要求4或5所述的高強(qiáng)韌膠原纖維骨架材料和填充于所述骨架材料中的高分子材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高強(qiáng)韌膠原纖維結(jié)構(gòu)材料，其特征在于，所述骨架材料與所述高分子材料的質(zhì)量比為（7~8）﹕（2~3）。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高強(qiáng)韌膠原纖維結(jié)構(gòu)材料，其特征在于，所述高分子材料包括天然高分子材料和合成高分子材料中的至少一種。

9.權(quán)利要求6~8任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)韌膠原纖維結(jié)構(gòu)材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：高分子聚合物填充于所述高強(qiáng)韌膠原纖維骨架材料中，進(jìn)行熱壓固化。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高強(qiáng)韌膠原纖維結(jié)構(gòu)材料的制備方法，其特征在于，所述填充的方法包括：將所述高分子聚合物的預(yù)聚物注入所述骨架中，或者將所述高分子聚合物噴涂于所述骨架上。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的高強(qiáng)韌膠原纖維結(jié)構(gòu)材料的制備方法，其特征在于，所述高分子聚合物的預(yù)聚物的粘度為10~8000mpa·s。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高強(qiáng)韌膠原纖維結(jié)構(gòu)材料的制備方法，其特征在于，在所述填充后，所述熱壓固化的溫度為50~150℃，所述熱壓固化的壓力為4~50MPa，所述熱壓固化的時(shí)間為2~48h。