一種聚己內(nèi)酯與聚乳酸改進聚乙烯醇膜耐水性的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種聚己內(nèi)酯與聚乳酸改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，采用以下步驟：1）含有端-NCO基團的聚己內(nèi)酯的合成：在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入聚己內(nèi)酯、二異氰酸酯、催化劑和溶劑，于50～55℃攪拌反應(yīng)，得到目標物；2）聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物的合成：在干燥反應(yīng)器加入含有端-NCO基團的聚己內(nèi)酯、聚乙烯醇、溶劑和催化劑，于50～55℃攪拌反應(yīng)，得到目標物；3）聚己內(nèi)酯與聚乳酸改性的聚乙烯醇膜的制備：在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物、聚乳酸和溶劑，于40～50℃攪拌混合，用流延法成膜并干燥，得本發(fā)明目標物。本發(fā)明制備工藝簡單、易于掌握，所得改性膜耐水性有了很大的提高。
【專利說明】一種聚己內(nèi)酯與聚乳酸改進聚乙烯醇膜耐水性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對聚乙烯醇膜耐水性進行改進的方法，屬于聚合物薄膜制備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乙烯醇是一種具有良好的生物相容性和生物可降解性的生物材料，聚乙烯醇膜可用作人造皮膚等，但聚乙烯醇親水性太強，聚乙烯醇膜缺乏較好的耐水性，從而一定程度上限制了其應(yīng)用。聚己內(nèi)酯與聚乳酸是具有生物相容性和生物可降解性的生物材料，具有優(yōu)良的疏水性且相互間具有較好的共混性。先將聚己內(nèi)酯鏈段引入聚乙烯醇鏈段形成聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物以提高聚乙烯醇的共混性，然后再將聚乳酸鏈段加入聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物形成共混物，制得改性聚乙烯醇膜，從而極大地提高了聚乙烯醇膜的耐水性。目前用聚己內(nèi)酯與聚乳酸對聚乙烯醇膜耐水性進行改進的研究尚未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡單及效果較好的對聚乙烯醇膜耐水性進行改進的方法。其技術(shù)方案為:
一種聚己內(nèi)酯與聚乳酸改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特征在于:改性膜中聚乙烯醇鏈段的分子量為30000~50000，聚己內(nèi)酯鏈段的分子量為2000~3000，聚乳酸鏈段的分子量為4000~5000 ;其改性方法采用以下步驟:
1)含有端-NCO基團的聚己內(nèi)酯的合成:在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入聚己內(nèi)酯、二異氰酸酯、催化劑和溶劑，惰性氣氛下，于50~55°C攪拌反應(yīng)50~60分鐘，終止反應(yīng)，用透析法去掉過量的二異氰酸酯，得到目標物；
2)聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物的合成:在干燥反應(yīng)器加入含有端-NCO基團的聚己內(nèi)酯、聚乙烯醇、溶劑和催化劑，惰性氣氛下，于50~55°C攪拌反應(yīng)50~60分鐘，終止反應(yīng)，通過過濾、透析、干燥，制得目標物；
3)聚己內(nèi)酯與聚乳酸改性的聚乙烯醇膜的制備:在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物、聚乳酸和溶劑，惰性氣氛下，于40~50°C攪拌混合50~70分鐘后,用流延法成膜并干燥，得目標物。
[0004]所述的一種聚己內(nèi)酯與聚乳酸改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，步驟I)中，聚己內(nèi)酯采用聚己內(nèi)酯單十二烷基醚，二異氰酸酯采用2，4-甲苯二異氰酸酯，二異氰酸酯與聚己內(nèi)酯的摩爾比為15~25:1。
[0005]所述的一種聚己內(nèi)酯與聚乳酸改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，步驟I)中，催化劑采用二月桂酸二丁基錫，加入量為聚己內(nèi)酯和二異氰酸酯總重量的3~5%。，溶劑采用二甲基亞砜，反應(yīng)物溶液濃度為5~15 g: 100 ml。
[0006]所述的一種聚己內(nèi)酯與聚乳酸改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，步驟2)中，含有端-NCO基團的聚己內(nèi)酯與聚乙烯醇的摩爾比為15~25:1 ；催化劑采用二月桂酸二丁基錫，加入量為聚乙烯醇和含有端-NCO基團的聚己內(nèi)酯總重量的3~5%。；溶劑采用二甲基亞砜，反應(yīng)物溶液濃度為5~15 g: 100 ml。
[0007]所述的一種聚己內(nèi)酯與聚乳酸改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，步驟3)中，聚乳酸在改性膜中的質(zhì)量百分比為I~3%，溶劑采用二甲基亞砜，混合物溶液濃度為25~30g:100 ml。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點為:
1.所述的聚己內(nèi)酯與聚乳酸改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，采用接枝共聚和共混兩種手段，操作簡單、易于掌握；
2.所述的聚乙烯醇改性膜耐水性有了很大的提高。
【具體實施方式】
[0009]實施例1
1)含有端-NCO基團的聚己內(nèi)酯的合成:
在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入12克分子量為2000的聚己內(nèi)酯單十二烷基醚、16.8克2，4-甲苯二異氰酸酯和280 ml 二甲基亞砜溶劑，另加入上述反應(yīng)物總重量3%。的二月桂酸二丁基錫，惰性氣氛下，于50°C攪拌反應(yīng)50分鐘，終止反應(yīng)，用透析法去掉過量的二異氰酸酯，得到目標物；
2)聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接 枝共聚物的合成:
在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入10克含有端-NCO基團的聚己內(nèi)酯單十二烷基醚、8.5克聚乙烯醇(分子量為30000)和200 ml 二甲基亞砜溶劑，加入上述反應(yīng)物總重量3%。的二月桂酸二丁基錫，惰性氣氛下，于50°C攪拌反應(yīng)50分鐘后，終止反應(yīng)，再通過過濾、透析、干燥制得目標物；
3)聚己內(nèi)酯與聚乳酸改性的聚乙烯醇膜的制備:
在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入9克聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物和34 ml 二甲基亞砜溶劑，另加入占改性膜總重量1%的聚乳酸(分子量為4000)，惰性氣氛下，于40°C攪拌混合50分鐘，用流延法成膜，在50 °C真空干燥箱中干燥得到目標物。
[0010]經(jīng)測試:本發(fā)明目標物與水的表面接觸角比改性前提高了 13.1°。
[0011]實施例2
1)含有端-NCO基團的聚己內(nèi)酯的合成:
在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入12克分子量為2500的聚己內(nèi)酯單十二烷基醚、16.7克2，4-甲苯二異氰酸酯和290 ml 二甲基亞砜溶劑，另加入上述反應(yīng)物總重量4%。的二月桂酸二丁基錫，惰性氣氛下，于52°C攪拌反應(yīng)55分鐘，終止反應(yīng)，用透析法去掉過量的二異氰酸酯，得到目標物；
2)聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物的合成:
在干燥的反應(yīng)器內(nèi)加入10克含有端-NCO基團的聚己內(nèi)酯單十二烷基醚、7.9克聚乙烯醇(分子量為40000)，加入210 ml 二甲基亞砜溶解，加入上述反應(yīng)物總重量4%。的二月桂酸二丁基錫，惰性氣氛下，于52°C攪拌反應(yīng)55分鐘后，終止反應(yīng)，再通過過濾、透析、干燥，制得目標物；
3)聚己內(nèi)酯與聚乳酸改性的聚乙烯醇膜的制備:在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入9克聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物和33 ml 二甲基亞砜溶劑，另加入占改性膜總重量2%的聚乳酸(分子量為4500)，惰性氣氛下，于45°C攪拌混合60分鐘，用流延法成膜，在50°C真空干燥箱中干燥得到目標物。
[0012]經(jīng)測試:本發(fā)明目標物與水的表面接觸角比改性前提高了 14.3°。
[0013]實施例3
1)含有端-NCO基團的聚己內(nèi)酯的合成:
在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入12克分子量為3000的聚己內(nèi)酯單十二烷基醚、15.1克2，4-甲苯二異氰酸酯和270 ml 二甲基亞砜溶劑，另加入上述反應(yīng)物總重量5%。的二月桂酸二丁基錫，惰性氣氛下，于55°C攪拌反應(yīng)60分鐘，終止反應(yīng)，用透析法去掉過量的二異氰酸酯得到目標物；
2)聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物的合成:
在干燥的反應(yīng)器內(nèi)加入10克含有端-NCO基團的聚己內(nèi)酯單十二烷基醚、7.16克聚乙烯醇(分子量為50000)，加入205 ml 二甲基亞砜溶解，加入上述反應(yīng)物總重量5%。的二月桂酸二丁基錫，惰性氣氛下，于55°C攪拌反應(yīng)60分鐘后，終止反應(yīng)，再通過過濾、透析、干燥制得目標物；
3)聚己內(nèi)酯與聚乳酸改性的聚乙烯醇膜的制備:
在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入9克聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物和32 ml 二甲基亞砜溶劑，另加入占改性膜總重量3%的聚乳酸(分子量為5000)，惰性氣氛下，于50°C攪拌混合70分鐘，用流延法成膜，在50°C真空干燥箱中干燥得到目標物。
[0014]經(jīng)測試:本發(fā)明目標物與水的表面接觸角比改性前提高了 15.1°。
【權(quán)利要求】
1.一種聚己內(nèi)酯與聚乳酸改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特征在于:改性膜中聚乙烯醇鏈段的分子量為30000~50000，聚己內(nèi)酯鏈段的分子量為2000~3000，聚乳酸鏈段的分子量為4000~5000 ;其改性方法采用以下步驟: 1)含有端-NCO基團的聚己內(nèi)酯的合成:在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入聚己內(nèi)酯、二異氰酸酯、催化劑和溶劑，惰性氣氛下，于50~55°C攪拌反應(yīng)50~60分鐘，終止反應(yīng)，用透析法去掉過量的二異氰酸酯，得到目標物； 2)聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物的合成:在干燥反應(yīng)器加入含有端-NCO基團的聚己內(nèi)酯、聚乙烯醇、溶劑和催化劑，惰性氣氛下，于50~55°C攪拌反應(yīng)50~60分鐘，終止反應(yīng)，通過過濾、透析、干燥，制得目標物； 3)聚己內(nèi)酯與聚乳酸改性的聚乙烯醇膜的制備:在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入聚乙烯醇-聚己內(nèi)酯接枝共聚物、聚乳酸和溶劑，惰性氣氛下，于40~50°C攪拌混合50~70分鐘后,用流延法成膜并干燥，得目標物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚己內(nèi)酯與聚乳酸改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特征在于:步驟I)中，聚己內(nèi)酯采用聚己內(nèi)酯單十二烷基醚，二異氰酸酯采用2，4-甲苯二異氰酸酯，二異氰酸酯與聚己內(nèi)酯的摩爾比為15~25:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚己內(nèi)酯與聚乳酸改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特征在于:步驟I)中，催化劑采用二月桂酸二丁基錫，加入量為聚己內(nèi)酯和二異氰酸酯總重量的3~5%。，溶劑采用二甲基亞砜，反應(yīng)物溶液濃度為5~15 g:100 ml。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚己內(nèi)酯與聚乳酸改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特征在于:步驟2)中，含有端-NCO基團的聚己內(nèi)酯與聚乙烯醇的摩爾比為15~25:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚己內(nèi)酯與聚乳酸改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特征在于:步驟2)中，催化劑采用二月桂酸二丁基錫，加入量為聚乙烯醇和含有端-NCO基團的聚己內(nèi)酯總重量的3 ~5%。，溶劑采用二甲基亞砜，反應(yīng)物溶液濃度為5~15 g:100 ml。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚己內(nèi)酯與聚乳酸改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特征在于:步驟3)中，聚乳酸在改性膜中的質(zhì)量百分比為I~3%，溶劑采用二甲基亞砜，混合物溶液濃度為25~30 g: 100 ml ο
【文檔編號】C08G18/76GK103865091SQ201410108951
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】朱國全, 王發(fā)剛, 柳玉英 申請人:山東理工大學(xué)