[发明专利]一种高强度双网络生物质膜材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种高强度双网络生物质膜材料的制备方法，该生物质膜包括由降冰片烷二异氰酸酯交联而成的第一网络和淀粉交联而成的第二网络构成，该高强度双网络生物质膜材料具有良好力学性能、优异的回弹性和良好的生物相容性，可实现全降解，可适用于生物医药领域。

技术领域

本发明涉及一种生物质膜材料的制备方法，尤其涉及一种具有良好力学性能、优异回弹性和良好生物相容性的双网络生物质膜材料的制备方法。

背景技术

膜材料在材料中的比重非常之大，大部分的膜材料仍采用塑料材料，一方面，塑料材料虽然拥有较优异的力学性能和广泛的适用性，但其来源于石油产品且无法降解，会造成环境污染也造成了资源浪费，另一方面，塑料材料由于其基团的单一要实现某些功能性也非常困难，寻找性能优良、具有功能性且来源于可再生材料的替代材料则成为目前材料领域研究的重中之重。

在目前的可降解材料中，多种生物可降解材料被用于塑料替代中。如淀粉、聚乳酸、生物聚酯、壳聚糖、纤维素等。但单独使用各有各的缺陷，如淀粉、壳聚糖等非常脆，单独使用很容易泼水，且吸水性非常好，无法长期使用。如采用聚酯材料单独使用力学性能也存在缺陷，如聚乳酸非常脆，容易撕裂，而采用多种生物质聚酯虽然拥有力学性能较好，但功能性很难实现，且原料成本较贵，很难实际应用。开发具有更加优越性的可降解膜材料是具有巨大应用前景的。

针对生物质聚酯制备的可降解膜材料研究仍较少，借助于不同生物质聚酯的性能搭配与改性，综合调节材料的加工性、熔体强度，并通过结构设计來实现对材料结晶、无定形区域的控制，以实现具有良好横向纵向拉伸与撕裂性能的膜材料，是一个新型的膜材料制备研究领域。

发明内容

本发明的目的是为了克服单独材质生物质膜机械性能差的缺陷，提供一种具有良好力学性能、优异回弹性和良好生物相容性的双网络生物质膜的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高强度双网络生物质膜材料的制备方法如下：

（1）在氮气保护下，将降冰片烷二异氰酸酯、聚己内酯二醇、丙酮和水的混合溶剂加入反应容器中，20℃下300-600rmp速度搅拌至溶液均匀，静置1-2h，得到溶液Ⅰ；

其中，降冰片烷二异氰酸酯、聚己内酯二醇的质量比介于1：0.46-1：0.72之间，降冰片烷二异氰酸酯、聚己内酯二醇的质量之和在溶液中的质量分数介于30%-50%之间，混合溶剂中丙酮和水的质量比介于2:1- 4:1之间；

（2）向溶液Ⅰ中加入4，4’-亚甲基双（2-甲基-6-乙基苯胺）、2，3-二溴丁二酸、三乙胺、八臂羟丁基笼型聚倍半硅氧烷、丙酮和水的混合溶剂，于30℃-40℃下300-600rmp速度搅拌1.5 h -3.0h至均匀，得到溶液Ⅱ；

其中，4，4’-亚甲基双（2-甲基-6-乙基苯胺）、2,3-二溴丁二酸、三乙胺、八臂羟丁基笼型聚倍半硅氧烷的质量与（1）中的降冰片烷二异氰酸酯的质量比分别介于0.15-0.23、0.08-0.12、0.04-0.06、0.07-0.15之间，丙酮和水混合溶剂的总量为（1）中丙酮和水混合溶剂质量的40%-60%，其中丙酮和水的质量比介于2：1-4：1之间；

（3）将壳聚糖、淀粉接枝丙烯酰胺加入浓度为3%的醋酸水溶液中，搅拌均匀后加入双醛淀粉，60℃下高速搅拌至均匀透明后，静置1-2h，得到溶液III；

其中，壳聚糖、淀粉接枝丙烯酰胺和双醛淀粉在醋酸水溶液中的质量分数介于5.6-8.4%、2.4-4%、1.2-1.8%之间，壳聚糖的质量与（1）中降冰片烷二异氰酸酯的质量比介于0.25-0.42之间；

（4）将溶液III缓慢加入溶液Ⅱ中，40℃-60℃下搅拌均匀后形成溶液IV；