[发明专利]一种生物相容性的异相离子交换膜材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种生物相容性的异相离子交换膜材料及其制备方法，解决了现有技术异相离子交换膜机械性能不高、生物相容性差的技术问题。本发明提供一种生物相容性的异相离子交换膜材料，按重量份数计，由以下原料组分制成：生物高分子材料20～50份、甲基丙烯酸80～100份、交联剂80～100份、分散剂0.5～2份、硅胶20～50份、过氧化苯甲酰0.5～2份、微纳米生物活性玻璃20～40份、沸石粉20～50份；生物高分子材料为聚乳酸、聚已内酯、聚乳酸羟基乙酸共聚物其中任何一种；同时还提供其制备方法。本发明广泛应用于离子交换膜材料领域。

技术领域

本发明离子交换膜材料领域，具体涉及一种生物相容性的异相离子交换膜材料及其制备方法。

背景技术

离子交换膜是一种含离子基团的、对水溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜，也称为离子选择透过性膜。离子交换膜在膜技术领域中占有重要的地位，它对仿生膜研究也将起重要作用。离子交换膜主要有两种类型：同相离子交换膜和异相离子交换膜。同相离子交换膜是指膜的整个体相由活性聚合物(或称离子交换树脂)制成的一种膜。同相膜的缺点是由于其必须由基础化学单体合成，所以在制造过程中需使用多种有害化学物质。此外，难以对其进行化学修饰，因为每种修饰都需要改变膜的基本化学性质。相反，异相离子交换膜是由含有一种提供电化学性能的离子交换树脂的复合物和提供额外性能和稳定性的无机物制成。异相离子交换膜的优越性在于易于制造并可被方便地化学修饰，原因在于不用显著改变制造方法就能够变化无机物和树脂类型以及含量，得到了广泛的应用。丙烯酸系树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及其它烯属单体共聚制成的树脂，但是其机械性能不高，生物相容性差，无法满足现行的需要。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术的不足，提供一种原料组成简单合理、科学配伍、机械性能高且生物相容性显著提高的生物相容性的异相离子交换膜材料及其制备方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种生物相容性的异相离子交换膜材料，按重量份数计，由以下原料组分制成：生物高分子材料20～50份、甲基丙烯酸80～100份、交联剂80～100份、分散剂0.5～2份、硅胶20～50份、过氧化苯甲酰0.5～2份、微纳米生物活性玻璃20～40份、沸石粉20～50份；生物高分子材料为聚乳酸、聚已内酯、聚乳酸羟基乙酸共聚物其中任何一种。

优选的，按重量份数计，原料组分组成为：生物高分子材料35份、甲基丙烯酸90份、交联剂90份、过氧化苯甲酰1.5份、分散剂1.5份、硅胶35份、过氧化苯甲酰1份、微纳米生物活性玻璃30份、沸石粉30份。

优选的，交联剂为二乙烯苯或甲基丙烯酸乙二醇酯；分散剂为聚乙烯醇、氯化钠、明胶其中任何一种；微纳米生物活性玻璃为45S5生物活性玻璃。

优选的，硅胶的颗粒大小为100～500μm，微纳米生物活性玻璃的粒径为100～500nm；沸石粉的粒径为80～250nm。

上述任何一项的一种生物相容性的异相离子交换膜材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按所需重量份数称取生物高分子材料、甲基丙烯酸、交联剂、分散剂、硅胶、过氧化苯甲酰、生物活性玻璃、沸石粉；

(2)将步骤(1)称取的生物高分子材料、生物活性玻璃和沸石粉加入有机溶剂中进行搅拌至溶解完全，得生物高分子材料混合物溶液；

(3)将步骤(1)称取的分散剂加入其重量10～12倍的水中溶解后，再向其中加入将步骤(1)称取的甲基丙烯酸和交联剂进行第一次搅拌溶解后，再加入步骤(2)制得的生物高分子材料混合物溶液和步骤(1)称取的硅胶进行第二次搅拌均匀，得混合物溶液；

(4)向步骤(3)制得的混合物溶液中加入步骤(1)称取的过氧化苯甲酰进行原位聚合反应后，进行流延成型，再干燥后，制得生物相容性的异相离子交换膜。