[发明专利]一种感光材料乳剂层用明胶的改性方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种感光材料乳剂层用明胶的改性方法。

背景技术

明胶是天然高分子胶原在一定条件下，经部分水解后的产物，明胶既是一种蛋白质，又是一种高分子生物材料，具有一系列的优异物性，如胶体保护性、成膜性、表面活性、凝胶态和溶胶态的可逆转变性、两性聚电解质特性、侧基的高化学反应活性等。因而在感光材料、医药及食品等许多行业中得到了广泛应用。

感光材料是指曝光后发生化学变化，经过显影、定影处理，能够形成影像的材料。其基本结构是由乳剂层和支持体组成。乳剂层是感光材料的主体，是光的敏感物质，是记录客观物体影像的介质，主要成分为感光剂、支持剂、增感剂和补加剂。支持剂一般采用明胶，其作用是使卤化银晶体彼此隔离，均匀分布，未曝光的卤化银晶体在显影时不至于被感染显影，从而保证影像清晰；同时胶质中含有极微量的硫化物，可产生感光中心，提高感光度，也提高了乳剂的感光效率。

用于感光材料的明胶直接使用效果不好，如吸水性过强、机械强度低、膜脆弱等，通过物理或者化学等方法对明胶中的烷基、氨基、羧基、咪唑基、硫醚基、羟基及吲哚基等侧链基团进行改性，可以大大地改善明胶的理化性质。所以用于感光材料的明胶需进行改性，以提高明胶性能。改性一般可通过共混改性、物理改性和化学改性三种途径。

共混改性是明胶和一些与其不参加反应的化合物混合组成多元体系，来改变原有的化学组成和结构，以达到改性的目的。比如在明胶中添加乙二醇、尿素、甘油、三乙醇胺、聚乙烯醇等分子化合物来降低明胶的玻璃态转化温度，降低明胶的脆性，提高弹性，改善韧性及改变流变性能。

明胶和不与其反应的物质进行共混改性，防止了杂质的引入破坏明胶的物理化学性质；同时达到了改善明胶性能的目的，制得了性能良好的改性明胶材料，也为明胶改性提供了一种可行的途径，但是由于人们对这类复合材料的结构尚未深入研究；在解决两类材料相容性和力学的问题上也没有实质性的突破。

物理改性是指在不添加任何添加剂的情况下，通过明胶本身结构的改变来改善明胶的某些性能。明胶以胶原状的螺旋构象和卷曲构象形式存在，两种构象比例的不同，对明胶制品性能的影响很大。例如，明胶溶液或涂布成膜冷凝后放置一定时间，使明胶分子构象转变形成高度螺旋构象，此即为复性，也称之为复原，属物理改性。

通过使用物理改性实现明胶性能的优化，在理论和实践上都有重要的意义。物理改性是在不加任何添加剂的情况下完成的，不会造成明胶改性过程中因添加剂的加入导致制备过程中副产品的增多等系列问题。但由于实施技术的困难，未能得到广泛的应用。

明胶含有多种官能团如轻基、梭基、氨基，具有高的反应活性，可以与高聚物共混、共聚改性，改善明胶的性能以满足不同领域的应用。明胶的化学改性就是利用明胶分子链上各官能团能与一些化合物进行反应的特点来改变明胶性能的。在化学改性中，由于接枝共聚反应所得到的接枝共聚物，既保留了母体明胶原有的优异性能，又能从接枝组分中获得新的性质。接枝共聚改性是把不同的单体接枝到聚合物骨架上，不但可以保留母体主链的主要性能，而且改性后的聚合物还能从接枝侧链中获得新的性能。接枝方法可采用化学、辐射、光化学、等离子以及酶接枝技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种感光材料乳剂层用明胶的改性方法。

本发明的技术方案如下：

一种感光材料乳剂层用明胶的改性方法，以质量份计，取明胶1份，加50份40℃的去离子水浸泡1 hr，然后在70~80℃下搅拌3 hr溶解，自然冷却并放置24hr，制得明胶溶液；然后将明胶溶液转入反应器中，通N₂保护，在恒温浴槽中40℃恒温搅拌10min，然后缓慢加入甲基丙烯酸甲酯2份，继续搅拌反应40min，然后，升温至60℃，加入质量浓度为2%的过硫酸钾溶液0.5份和质量浓度为2%的亚硫酸氢钠溶液0.5份，再加入丙烯腈1份，继续搅拌反应60min；反应结束后，加入无水乙醇直至不再产生沉淀。离心分离，得白色沉淀，白色沉淀用去离子水洗涤3次，再于50℃烘箱中烘至绝干；烘干后置于索氏提取器中，用丙酮萃取10 hr，萃取结束50℃烘箱中烘至绝干；再置于索氏提取器中，用N,N-二甲基甲酰胺萃取24 hr，萃取结束50℃烘箱中烘至绝干；得改性明胶纯品。

采用上述方案获得的改性明胶，其接枝率45~50%，反应接枝效率83~88%。产品在30℃时溶胀时间3~4min，较未改性缩短时间10~15min；产品溶解度1~1.5g/100g水。

具体实施方式