[发明专利]一种可自修复、高强度、抗菌大豆蛋白膜及制备方法

说明书

本发明公开了一种可自修复、高强度、抗菌大豆蛋白膜及制备方法，包括以下重量份的原料制成：主剂100重量份,增韧剂100重量份，交联剂6‑12重量份，分散介质水2000重量份；制备方法如下：（1）将主剂、增韧剂和分散介质水按配比混合，用高压均质机，在30MPa压力和0.5MPa的乳化力作用下，均质乳化10分钟；接着在85℃下搅拌30 min，充分搅拌均匀形成混合溶液；（2）将6‑12份的交联剂溶于10g水中并滴加入上述混合溶液中，超声30 min，然后在50℃下搅拌1h至均匀；（3）将超声后的溶液倒入聚四氟乙烯的模具中，放入45℃的真空干燥箱中干燥24小时，即得预成品；（4）将预成品放入相对湿度为45‑50%的干燥器中进行调湿，最终获得可自修复、高强度、抗菌大豆蛋白膜。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种可自修复、高强度、抗菌大豆蛋白膜的制备方法。

背景技术

传统材料在使用过程中由于受到机械、热、化学等外界环境因素的影响，不可避免地产生相应损伤，在结构内部形成许多微裂纹，这些微裂纹将导致材料的力学性能下降，缩短材料的使用期限，甚至带来一定的安全隐患。近年来，受生物体伤口愈合的启发，自修复材料能够对材料结构的破坏进行自我修复，显著提高材料性能和使用寿命，因此受到广泛关注。

目前，自修复材料根据修复机理的不同可分为外援型自修复和本征型自修复。外援型自修复通常是将微胶囊状或纤维状的修复剂引入材料中，通过修复剂的破裂释放以实现修复，但这种方法制备过程复杂且修复次数有限；而本征型自修复则是构建大量的可逆弱共价键或非共价键，实现材料结构本身的自我修复和多次修复，因此该修复方式将是今后自修复材料的发展趋势。然而，大部分自修复材料由于结构本身的动态可逆性和粘弹性，往往导致力学性能的下降。因此，如何实现自修复功能的同时保证材料本身的力学性能将是一个亟待解决的问题。

此外，目前的自修复材料主要以石油基合成高分子为基体，对化石资源的依赖性将大大限制其未来的发展，天然高分子被认为是石油基材料的理想替代物，但大部分天然高分子又容易受到自然界中微生物的侵害，从而导致天然高分子材料的性能下降，使用寿命缩短，严重限制其发展。因此，开发一种天然高分子基的自修复、高强度、抗菌材料是极其必要的。

迄今，还未见关于兼具自修复、高强度和抗菌功能大豆蛋白膜的研发工作报道。本发明有助于拓宽大豆蛋白膜的应用领域，同时为自修复材料提供一个新的选择，具有重要的应用价值。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种可自修复、高强度、抗菌大豆蛋白膜及制备方法，解决现有技术中的不足，其制备工艺简单，原料易得，易于实施。

为达到上述目的，本发明采用的第一种技术方案为：一种可自修复、高强度、抗菌大豆蛋白膜，包括以主剂、增韧剂、交联剂以及分散介质水为原材料，由以下重量份制成，其特征在于，所述主剂包括大豆分离蛋白100份, 所述增韧剂包括聚乙烯亚胺100份，所述交联剂包括无水硫酸铜6-12份，所述分散质水2000份。

本发明一个较佳实施例中，所述大豆分离蛋白的蛋白含量为95%，购自山东禹王生态食业有限公司。

本发明一个较佳实施例中，所述聚乙烯亚胺的平均分子量为30000，固含量为30%，购自西亚试剂。

本发明一个较佳实施例中，所述交联剂还包括氯化锌，可购自西陇化工有限公司。

本发明一个较佳实施例中，所述分散质水包括蒸馏水。

本发明一个较佳实施例中，大豆分离蛋白作为硬相提供足够的力学强度，聚乙烯亚胺作为软相提供柔韧性和延展性，无水硫酸铜或氯化锌作为交联剂，与大豆蛋白和聚乙烯亚胺上的氨基形成螯合作用，形成动态可逆交联网络，提供能量耗散机制。

本发明采用的第二种技术方案为：一种所述的可自修复、高强度、抗菌大豆蛋白膜的制备方法，步骤如下：