[發明專利]一種蟲膠復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202210958422.4
• 申請日: 2022-08-10
• 公開（公告）號: CN115160803A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 施冬健;張菱素;杜德焰;肖鑫;倪忠斌;東為富;陳明清
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08L93/02
• 分類號: C08L93/02;C08L71/02;C08L1/02;C08L1/04;C08J5/18;C08J3/03;C09D193/02;C09D7/65;C09D7/20
• 代理公司: 無錫承果知識產權代理有限公司 32373
• 代理人: 邱奇琦

本發明公開了一種蟲膠基紫外屏蔽復合材料及其制備方法。本發明所述蟲膠基紫外屏蔽復合材料中質量份為：蟲膠：0.5～2份，氨水：8～10份，聚乙二醇：0.1～0.4份；相容劑：0.03～0.08份；增強劑：0.05～0.1份。其制備方法為首先由溶劑氨水與蟲膠于35～45℃共混，之后添加聚乙二醇、相容劑及增強劑于40～50℃共混并經處理得到，所述氨水的濃度范圍為1.2～12.0mol/L，所述聚乙二醇分子量為600～1000g/mol，所述相容劑包括油酸鈉、油酸鉀、聚山梨酯類等，所述增強劑為納米纖維素。本發明利用所述蟲膠復合材料具有優異的熱穩定性、力學性能、紫外屏蔽性能及生物相容性，在包裝、紫外屏蔽領域具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種蟲膠基紫外屏蔽復合材料及其制備方法，屬于高分子復合材料領域。

背景技術

紫外線(UV)是由太陽發出的一種電磁輻射。UV輻射可分為三個波長范圍：UVA(315-400nm)、UVB(280-315nm)和UVC(100-280nm)。因臭氧層被破壞導致強烈的紫外光直接照射地球，而UV因其具有較高的頻率所以含有較大的能量，能夠破壞一些有機聚合物的化學鍵使其老化，使染料中的有機物褪色；當UV直接照射皮膚時，其可直接穿過人體皮膚表層，直達真皮層深處，破壞人體組織、細胞，長時間強烈的UV照射會導致皮膚癌；同時，UV會損害植物的光合作用，并對表皮細胞進行破壞，加快果蔬腐爛，影響其商業價值。所以對紫外屏蔽材料的研究與應用具有重要的科研及商業意義。

蟲膠作為一種食品級的天然聚合物，其在紫外屏蔽領域中的實際應用尚少，但由于其成本低、來源豐富且可再生，并且具有良好的可生物降解性、紫外屏蔽性、生物相容性與成膜性，通過其所制備的復合材料性能優異，且制備方法簡便，在紫外屏蔽及包裝領域具有廣闊的應用前景。然而，純蟲膠因其結構中具有會引起后聚合的活性基團——羧基、羥基，導致其儲存穩定性差。且蟲膠中含有少量蠟質，導致其脆性較大、機械性能較差，限制了其實際應用。因此需要探索一種蟲膠復合材料，同時具有良好的機械性能與穩定性，以拓展其在包裝、紫外屏蔽領域中的應用。

發明內容

為了克服純蟲膠中含有少量蠟質及大量的活性基團而存在穩定性差、機械性差等問題。本發明提供了一種蟲膠基紫外屏蔽復合材料及其制備方法。本發明制備出的涂層材料具有紫外屏蔽性、防腐性及良好的力學性能和耐熱分解性能。

本發明的具體發明內容如下：

一種蟲膠復合材料，該復合材料包含以下質量份的原料：蟲膠：0.5～2份，溶劑氨水：8～10份，聚乙二醇(PEG)：0.1～0.4份；相容劑：0.03～0.08份；增強劑：0.05～0.1份。

所述氨水的濃度范圍為1.2～12.0mol/L；

所述PEG分子量為600～1000g/mol；

所述相容劑包括油酸鈉、油酸鉀、聚山梨酯類、聚氧乙烯脂肪酸酯類中的一種或多種；

所述增強劑為納米纖維素；進一步地，所述納米纖維素包括纖維素納米纖維、纖維素納米晶、細菌納米纖維素中的一種或多種。

本發明還提供了上述蟲膠復合材料的制備方法，具體步驟為：按質量份稱好各種原料，將氨水和蟲膠于35～45℃反應4.5～5.5小時，之后添加PEG、相容劑及增強劑于40～50℃反應1.5～2.5小時制得蟲膠復合溶液，經處理即可制得蟲膠復合材料。

所述處理方式為本領域常規處理方式，比如可以是成膜處理，即溶液澆鑄成膜法(將蟲膠復合溶液置于平面容器進行干燥后成膜)；也可以是涂布處理方法，比如噴涂、刷涂、滾涂、浸涂等方式。所述噴涂涂布處理方法是以噴槍將蟲膠復合溶液均勻噴涂于物體表面，之后進行干燥處理，即可在物體表面形成一層均勻蟲膠復合涂層；所述浸涂涂布處理方法是將物體完全浸入蟲膠復合溶液中，充分浸潤后取出，之后進行干燥處理，即可在物體表面形成一層均勻蟲膠復合涂層。