[发明专利]一种聚乙烯醇活性改性方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化合物技术领域，尤其涉及一种聚乙烯醇活性改性方法。

背景技术

聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol，PVA）是一种性能非常优异的高分子材料，具有广泛的工业应用，例如浆料、涂料、黏着剂、稳定剂、分散剂、乳化剂、增厚剂、感光剂和填充材料等。同时因其具有良好的生物相容性、水溶性，已经广泛地应用于生物医学材料领域，如聚乙烯醇水凝胶软骨修复等。

目前，聚乙烯醇在生物医学工程领域的应用中，聚乙烯醇材料的改性通常都是利用聚乙烯醇主链上羟基（又称氢氧基，化学式-OH)，通过羧基或醛基等可以与羟基反应的基团（radical group，化学中对原子团和基的总称），来接枝一些具有特异性质的活性物质，例如活性多肽或者其他类型的活性基团，提高聚乙烯醇的化学活性及生物活性，为聚乙烯醇材料的下一步应用作铺垫。现有技术的弊端在于：1、接枝等化学反应过程导致工艺冗长，降低应用效率；2、PVA主链上具有众多羟基，接枝具有随机性，可控性差；3、接枝引入一些物质后，会影响PVA的水溶性，导致后续应用存在缺陷；4、PVA主链上的羟基活性较低，接枝效率也比较低。

发明内容

本发明提供了一种聚乙烯醇活性改性方法，旨在解决现有的聚乙烯醇改性方法应用效率低、接枝可控性差且影响聚乙烯醇水溶性的技术问题。

本发明提供的技术方案为：一种聚乙烯醇活性改性方法，包括：

步骤a：将聚乙烯醇充分溶解于水溶液中；

步骤b：恒温保温上述水溶液，并加入氧化剂充分搅拌；

步骤c：将上述水溶液加入到聚乙烯醇不溶解试剂中，共沉淀后收集聚乙烯醇活性改性材料。

本发明的技术方案还包括：还包括下述步骤：

步骤d：将共沉淀后收集聚乙烯醇活性改性材料提纯，得到高纯的所述聚乙烯醇活性改性材料。

本发明的技术方案还包括：在所述步骤a中，所述水溶液为蒸馏水，所述聚乙烯醇与水溶液的浓度范围为1%～20%。

本发明的技术方案还包括：步骤a中，具体为采用水浴加热法使所述聚乙烯醇充分溶解于水溶液中。

本发明的技术方案还包括：所述水浴加热法的加热温度为80～90℃，加热时间至少为1h。

本发明的技术方案还包括：在所述步骤b中，所述聚乙烯醇/氧化剂的摩尔比例范围为1:1～1:2，所述氧化剂类型包括高碘酸类、高锰酸类或氯酸类中的一种，其中，所述高碘酸类为NaIO₄，高锰酸类为KMnO₄，氯酸类为KClO₃。

本发明的技术方案还包括：在所述步骤b中，所述恒温温度为60℃，搅拌时间为3h。

本发明的技术方案还包括：所述步骤b还包括：通过氧化剂的氧化作用，使所述聚乙烯醇主链中的羟基氧化断链，获得具有羟基和羰基的多活性基团聚乙烯醇改性材料。

本发明的技术方案还包括：在所述步骤c中，所述聚乙烯醇不溶解试剂包括二氯甲烷或甲醇。

本发明的技术方案还包括：所述方法还包括：通过调节所述聚乙烯醇材料与所述水溶液的浓度或与氧化剂的摩尔比例控制所述聚乙烯醇活性改性材料分子量。

本发明的技术方案具有如下优点或有益效果：本发明实施例的聚乙烯醇活性改性方法通过利用PVA高分子材料为原料类型，加入合适类型的氧化剂进行氧化作用，使聚乙烯醇材料氧化断链，形成具有活性较高的多醛基结构的PVA改性材料，进一步扩大PVA的生物医学领域应用，且由于没有引入别的链段，不会改变聚乙烯醇材料的溶解性及生物相容性等性质；并可通过调节原始聚乙烯醇材料水溶液的浓度及氧化剂与PVA材料的比例，来调控聚乙烯醇材料断链程度，从而控制活性改性后的PVA材料分子量；同时，本发明操作简单，降低成本，并提高了PVA材料活性改性的效率。

附图说明

附图1是本发明实施例的聚乙烯醇活性改性方法的流程图；

附图2是本发明实施例的聚乙烯醇活性改性原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，为本发明实施例的聚乙烯醇活性改性方法的流程图。本发明实施例的聚乙烯醇活性改性方法包括以下步骤：

步骤a：将聚乙烯醇充分溶解于水溶液中；

在本实施例中，水溶液为蒸馏水，聚乙烯醇与水溶液的浓度范围为1%～20%。