[发明专利]一种通过接枝乙烯基单体制备丝素基吸水材料的方法

摘要

本发明公开了一种通过接枝乙烯基单体制备丝素基吸水材料的方法，借助于EDC/NHS在丝素蛋白表面接枝含乙烯基的羧酸，再加入丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)单体，通过辣根过氧化物酶/双氧水/乙酰丙酮体系，催化丝素与乙烯基单体接枝共聚，实现生物酶法制备丝素基吸水材料。具体步骤如下(1)丝素蛋白溶液的制备；(2)丝素表面EDC/NHS法接枝乙烯基；(3)辣根过氧化物酶催化丝素与AM、AA接枝共聚；(4)丝素基吸水材料的成型。与传统方法相比，本发明接枝共聚效率高，酶处理条件缓和，制备的丝素基复合吸水材料不仅有较好的吸水性能和保水性能，且生物降解性优良。

主权项

一种通过接枝乙烯基单体制备丝素基吸水材料的方法，特征是一种借助1‑乙基‑3‑(3‑二甲基氨丙基)‑碳化二亚胺EDC/N‑羟基琥珀酰亚胺(NHS)，在丝素蛋白表面接枝含乙烯基的羧酸，再加入丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)单体，通过辣根过氧化物酶催化丝素与单体接枝共聚，制备丝素基吸水材料的方法，具体工艺步骤如下：(1)丝素蛋白溶液的制备：以溴化锂或氯化钙溶解脱胶后的蚕丝，制备丝素蛋白溶液；处理工艺处方及条件：将脱胶后的蚕丝加入到溴化锂或氯化钙的乙醇溶液中，在50～80℃搅拌至溶解，然后以去离子水透析24～48小时，制得丝素蛋白溶液；(2)丝素表面EDC/NHS法接枝乙烯基：将EDC/NHS活化体系和含乙烯基的羧酸添加到丝素溶液中，使丝素上引入乙烯基；处理工艺处方及条件：丝素5～40g/L，EDC 1～10g/L，NHS 1～10g/L，含乙烯基的羧酸0.2～5g/L，处理温度20～30℃，pH 4.5～7，时间0.5～24小时；(3)辣根过氧化物酶催化丝素与AM、AA接枝共聚：在步骤(2)的丝素溶液中，添加辣根过氧化物酶、乙酰丙酮、AM、AA和N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺(MBA)，在氮气保护下加入双氧水(H2O2)，促进丝素与AM、AA接枝共聚；处理工艺处方及条件：辣根过氧化物酶2～20U/mL，乙酰丙酮5～10g/L，H2O2 5～20g/L，AM 5～25g/L，AA5～25g/L，MBA 0.5～2.5g/L，处理温度20～60℃，pH 4.5～8，时间0.5～12小时；(4)丝素基吸水材料的成型：取步骤(3)反应后的溶液，通过延流使其在聚四氟乙烯模具内铺展，在20～45℃条件下风干成膜，或在‑50℃～‑20℃条件下真空冷冻干燥成膜；然后将膜材料在50～80％v/v乙醇溶液中浸渍0.25～1小时，再在30～60℃条件下烘干。