專利名稱：一種感光材料乳劑層用明膠的改性方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種感光材料乳劑層用明膠的改性方法。
背景技術：
明膠是天然高分子膠原在一定條件下，經(jīng)部分水解后的產(chǎn)物，明膠既是一種蛋白質，又是一種高分子生物材料，具有一系列的優(yōu)異物性，如膠體保護性、成膜性、表面活性、凝膠態(tài)和溶膠態(tài)的可逆轉變性、兩性聚電解質特性、側基的高化學反應活性等。因而在感光材料、醫(yī)藥及食品等許多行業(yè)中得到了廣泛應用。感光材料是指曝光后發(fā)生化學變化，經(jīng)過顯影、定影處理，能夠形成影像的材料。其基本結構是由乳劑層和支持體組成。乳劑層是感光材料的主體，是光的敏感物質，是記錄客觀物體影像的介質，主要成分為感光劑、支持劑、增感劑和補加劑。支持劑一般采用明膠，其作用是使鹵化銀晶體彼此隔離，均勻分布，未曝光的鹵化銀晶體在顯影時不至于被感染顯影，從而保證影像清晰；同時膠質中含有極微量的硫化物，可產(chǎn)生感光中心，提高感光度，也提高了乳劑的感光效率。用于感光材料的明膠直接使用效果不好，如吸水性過強、機械強度低、膜脆弱等，通過物理或者化學等方法對明膠中的烷基、氨基、羧基、咪唑基、硫醚基、羥基及吲哚基等側鏈基團進行改性，可以大大地改善明膠的理化性質。所以用于感光材料的明膠需進行改性，以提高明膠性能。改性一般可通過共混改性、物理改性和化學改性三種途徑。共混改性是明膠和一些與其不參加反應的化合物混合組成多元體系，來改變原有的化學組成和結構，以達到改性的目的。比如在明膠中添加乙二醇、尿素、甘油、三乙醇胺、聚乙烯醇等分子化合物來降低明膠的玻璃態(tài)轉化溫度，降低明膠的脆性，提高彈性，改善韌性及改變流變性能。

明膠和不與其反應的物質進行共混改性，防止了雜質的引入破壞明膠的物理化學性質；同時達到了改善明膠性能的目的，制得了性能良好的改性明膠材料，也為明膠改性提供了一種可行的途徑，但是由于人們對這類復合材料的結構尚未深入研究；在解決兩類材料相容性和力學的問題上也沒有實質性的突破。物理改性是指在不添加任何添加劑的情況下，通過明膠本身結構的改變來改善明膠的某些性能。明膠以膠原狀的螺旋構象和卷曲構象形式存在，兩種構象比例的不同，對明膠制品性能的影響很大。例如，明膠溶液或涂布成膜冷凝后放置一定時間，使明膠分子構象轉變形成高度螺旋構象，此即為復性，也稱之為復原，屬物理改性。通過使用物理改性實現(xiàn)明膠性能的優(yōu)化，在理論和實踐上都有重要的意義。物理改性是在不加任何添加劑的情況下完成的，不會造成明膠改性過程中因添加劑的加入導致制備過程中副產(chǎn)品的增多等系列問題。但由于實施技術的困難，未能得到廣泛的應用。明膠含有多種官能團如輕基、梭基、氨基，具有高的反應活性，可以與高聚物共混、共聚改性，改善明膠的性能以滿足不同領域的應用。明膠的化學改性就是利用明膠分子鏈上各官能團能與一些化合物進行反應的特點來改變明膠性能的。在化學改性中，由于接枝共聚反應所得到的接枝共聚物，既保留了母體明膠原有的優(yōu)異性能，又能從接枝組分中獲得新的性質。接枝共聚改性是把不同的單體接枝到聚合物骨架上，不但可以保留母體主鏈的主要性能，而且改性后的聚合物還能從接枝側鏈中獲得新的性能。接枝方法可采用化學、輻射、光化學、等離子以及酶接枝技術。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足提供一種感光材料乳劑層用明膠的改性方法。本發(fā)明的技術方案如下一種感光材料乳劑層用明膠的改性方法，以質量份計，取明膠I份，加50份40°C的去離子水浸泡I hr，然后在7(T80°C下攪拌3 hr溶解，自然冷卻并放置24hr，制得明膠溶液；然后將明膠溶液轉入反應器中，通N2保護，在恒溫浴槽中40°C恒溫攪拌lOmin，然后緩慢加入甲基丙烯酸甲酯2份，繼續(xù)攪拌反應40min，然后，升溫至60°C，加入質量濃度為2%的過硫酸鉀溶液O. 5份和質量濃度為2%的亞硫酸氫鈉溶液O. 5份，再加入丙烯腈I份，繼續(xù)攪拌反應60min ;反應結束后，加入無水乙醇直至不再產(chǎn)生沉淀。離心分離，得白色沉淀，白色沉淀用去離子水洗滌3次，再于50°C烘箱中烘至絕干；烘干后置于索氏提取器中，用丙酮萃取10 hr，萃取結束50°C烘箱中烘至絕干；再置于索氏提取器中，用N，N-二甲基甲酰胺萃取24 hr，萃取結束50°C烘箱中烘至絕干；得改性明膠純品。采用上述方案獲得的改性明膠，其接枝率45 50%，反應接枝效率83 88%。產(chǎn)品在30°C時溶脹時間3 4min，較未改性縮短時間l(Tl5min ;產(chǎn)品溶解度1 1. 5g/100g水。
具體實施例方式以下結合具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。取明膠I份(以 質量份計)，加50份40°C的去離子水浸泡I hr，然后在7(T80°C下攪拌3 hr溶解，自然冷卻并放置24hr,制得明膠溶液。然后將明膠溶液轉入四口燒瓶，并通N2保護，在恒溫浴槽中40°C恒溫攪拌lOmin，然后緩慢加入甲基丙烯酸甲酯2份，繼續(xù)攪拌反應40min，然后，升溫至60°C，加入質量濃度為2%的過硫酸鉀溶液O. 5份和質量濃度為2%的亞硫酸氫鈉溶液O. 5份，再加入丙烯腈
I份，繼續(xù)攪拌反應60min ;反應結束后，加入無水乙醇直至不再產(chǎn)生沉淀。離心分離，得白色沉淀(粗產(chǎn)品)，白色沉淀用去離子水洗滌3次，再于50°C烘箱中烘至絕干。烘干后置于索氏提取器中，用丙酮萃取10 hr，萃取結束50°C烘箱中烘至絕干，再置于索氏提取器中，用N，N-二甲基甲酰胺萃取24 hr，萃取結束50°C烘箱中烘至絕干，得改性明膠純品。產(chǎn)品性能產(chǎn)品接枝率45 50%，反應接枝效率83 88%。產(chǎn)品在30°C時溶脹時間3 4min，較未改性縮短時間l(Tl5min ;產(chǎn)品溶解度I 1. 5g/100g水。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種感光材料乳劑層用明膠的改性方法，其特征在于，以質量份計，取明膠I份，加 50份40°C的去離子水浸泡I hr，然后在7(T80°C下攪拌3 hr溶解，自然冷卻并放置24hr， 制得明膠溶液；然后將明膠溶液轉入反應器中，通N2保護，在恒溫浴槽中40°C恒溫攪拌 IOmin,然后緩慢加入甲基丙烯酸甲酯2份，繼續(xù)攪拌反應40min，然后，升溫至60°C，加入質量濃度為2%的過硫酸鉀溶液O. 5份和質量濃度為2%的亞硫酸氫鈉溶液O. 5份，再加入丙烯腈I份，繼續(xù)攪拌反應60min;反應結束后，加入無水乙醇直至不再產(chǎn)生沉淀。離心分離，得白色沉淀，白色沉淀用去離子水洗滌3次，再于50°C烘箱中烘至絕干；烘干后置于索氏提取器中，用丙酮萃取10 hr，萃取結束50°C烘箱中烘至絕干；再置于索氏提取器中，用N，N-二甲基甲酰胺萃取24 hr，萃取結束50°C烘箱中烘至絕干，得改性明膠純品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種感光材料乳劑層用明膠的改性方法，以質量份計，取明膠1份，加50份40℃的去離子水浸泡、溶解、放置24hr，制得明膠溶液；然后將明膠溶液轉入反應器中，在恒溫浴槽中40℃恒溫攪拌10min，然后緩慢加入甲基丙烯酸甲酯2份，然后，升溫至60℃，加入過硫酸鉀溶液和亞硫酸氫鈉溶液，再加入丙烯腈，反應結束后，加入無水乙醇直至不再產(chǎn)生沉淀；離心分離，得白色沉淀，白色沉淀用去離子水洗滌、萃取得改性明膠純品。采用上述方案獲得的改性明膠，其接枝率45~50%，反應接枝效率83~88%。產(chǎn)品在30℃時溶脹時間3~4min，較未改性縮短時間10~15min；產(chǎn)品溶解度1~1.5g/100g水。
文檔編號C08F289/00GK103044637SQ20131001499
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月16日 優(yōu)先權日2013年1月16日
發(fā)明者黃曉洲, 劉軍海 申請人:陜西理工學院