[發明專利]立構聚乳酸增強二醋酸纖維素納米纖維膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202210876156.0
• 申請日: 2022-07-25
• 公開（公告）號: CN115305652A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 潘剛偉;趙士友;蔣長妹;花銘;穆貴先;鐘海清;姚理榮
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D01D5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于納米纖維材料領域，公開了一種立構聚乳酸增強二醋酸纖維素納米纖維膜及其制備方法，本發明以二醋酸纖維素(CDA)與L丙交酯、D丙交酯接枝后的產物為原料，經共混立構復合，使用靜電紡絲工藝制備而成。本發明制備的立構聚乳酸增強二醋酸纖維素納米纖維膜具有較好的可塑性，可以提高二醋酸纖維素膜的韌性，同時克服了CDA與聚乳酸簡單共混所帶來的界面相容性差的問題。因此，本發明所制備纖維膜力學性能優于常規左旋聚乳酸增強二醋酸纖維素納米纖維膜，斷裂強度高達80MPa，最大斷裂伸長率為30.2％。由于沒有使用增塑劑，立構聚乳酸增強二醋酸纖維素納米纖維膜穩定性強，界面相容性好，綠色環保，且可以生物降解。

技術領域

本發明屬于納米纖維材料領域，特別是涉及一種立構聚乳酸增強二醋酸纖維素納米纖維膜及其制備方法。

背景技術

二醋酸纖維素作為膜材料具有良好的成膜性、耐污性，選擇性高、水通量大，由于纖維素中的羥基被乙酰基取代，分子間距增加，氫鍵作用遭到破壞，因此二醋酸纖維素相較于纖維素易于在非極性溶劑中溶解和加工，生物相容性和血液相容性良好，可以制成用于血液過濾、氣體分離等領域的纖維膜，是一種環境友好可再生、可降解的材料。因此醋酸纖維素制得的膜材料在生物、醫藥領域、海水淡化、污水處理等方面都得到了廣泛的應用。但是由于其分子鏈上含有部分羥基，所以韌性和強度還有待改善。

靜電紡絲是一種利用電場力生產納米纖維的紡絲方法，可以通過調節靜電紡絲過程中的電壓大小，紡絲距離，紡絲速度，溫濕度等工藝條件來條件納米纖維的表面形態，利用靜電紡絲技術制備的納米纖維膜，具有纖維直徑小、比表面積大、吸附能力強等特性，使制備的纖維膜在生物醫用、過濾分離等領域表現出更加優異的性能。

立構聚乳酸是一種含有立構復合晶體的聚乳酸，可以通過將PLLA和PDLA等比例共混制備，其性能相對于普通的聚乳酸具有更強的力學性能和熱性能，且聚乳酸的原材料來源廣泛，同樣具有綠色環保，能天然降解，具有良好的生物相容性等特點。發明專利CN106948164A公布了一種制備聚乳酸多孔纖維薄膜的方法，涉及工藝為將聚乳酸和聚環氧乙烷按一定的重量比溶于共溶劑中，使用高壓靜電技術，將聚合物溶液紡制成聚乳酸/聚環氧乙烷復合纖維膜，但是其制備的纖維膜的過濾性能欠缺。發明專利CN108486768A公布了一種二醋酸纖維素纖維薄膜及其制備方法將二醋酸纖維素粉末溶于丙酮/水，或者丙酮/二氯甲烷的混合溶劑中制成紡絲溶液，采用靜電紡絲工藝，在接收器上固化形成纖維膜，此種方法制備的纖維膜，其韌性和強度不足，在許多地方的應用會受到限制。

發明內容

針對以上現有技術存在的缺點和不足之處，本發明提供一種立構聚乳酸增強二醋酸纖維素納米纖維膜及其制備方法，制備得到的納米纖維膜韌性、強度和熱學性能俱佳，且具有優異的過濾性能和良好的生物相容性。

為達到上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種立構聚乳酸增強二醋酸纖維素納米纖維膜的制備方法，包括以下步驟：

S1.將干燥好的二醋酸纖維素(CDA)、L丙交酯和辛酸亞錫加入到反應釜中，在惰性氣體保護下進行反應，反應溫度為120～170℃，反應時間為30～300min，制得CDA-g-PLLA；

S2.將干燥好的二醋酸纖維素、D丙交酯、催化劑和辛酸亞錫加入到反應釜中，在惰性氣體保護下進行反應，反應溫度為120～170℃，反應時間為30～300min，制得CDA-g-PDLA；

S3.將CDA-g-PLLA和CDA-g-PDLA分別溶解在溶劑中，獲得等濃度的CDA-g-PLLA溶液和CDA-g-PDLA溶液，將所述CDA-g-PLLA溶液和所述CDA-g-PDLA溶液等比例混合攪拌24h，獲得CDA-g-scPLA紡絲液；

S4.使用所述紡絲液進行靜電紡絲，得立構聚乳酸增強二醋酸纖維素納米纖維膜。