一種聚三亞甲基碳酸酯與聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法
【專利說明】 一種聚三亞甲基碳酸酯與聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚
乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種對聚乙烯醇膜耐水性及柔順性進(jìn)行改進(jìn)的方法，屬于聚合物薄膜制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乙烯醇是一種具有良好的生物相容性和生物可降解性的生物材料，聚乙烯醇膜可用作人造皮膚等，但聚乙烯醇膜親水性太強(qiáng)且較僵硬，缺乏較好的耐水性及柔順性，從而一定程度上限制了其應(yīng)用。聚三亞甲基碳酸酯是具有優(yōu)良的生物相容性和生物可降解性的生物材料，具有良好的疏水性和柔順性。聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮是具有優(yōu)良的生物相容性和生物可降解性的生物材料，聚己內(nèi)酯鏈段具有良好的疏水性和柔順性，聚乙烯吡咯烷酮鏈段與聚乙烯醇鏈段有較好的共混性。先將聚三亞甲基碳酸酯鏈段引入聚乙烯醇鏈段形成聚乙烯醇-聚三亞甲基碳酸酯接枝共聚物，然后再將聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮加入聚乙烯醇-聚三亞甲基碳酸酯接枝共聚物形成共混物，制得改性聚乙烯醇膜，從而極大地提高了聚乙烯醇膜的耐水性及柔順性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡單及效果較好的對聚乙烯醇膜耐水性及柔順性進(jìn)行改進(jìn)的方法。其技術(shù)方案為:
一種聚三亞甲基碳酸酯與聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，其特征在于:改性膜中聚乙烯醇鏈段的分子量為84000?90000，聚三亞甲基碳酸酯鏈段的分子量為2000?2400，聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮的分子量為5000?5500;其改性方法采用以下步驟:
I)聚乙烯醇-聚三亞甲基碳酸酯接枝共聚物的合成:在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入羧基封端的聚三亞甲基碳酸酯單十三烷基醚、溶劑、縮合劑和聚乙烯醇，惰性氣氛下，于25?33°C攪拌反應(yīng)2?3天，終止反應(yīng)，通過過濾、透析、干燥，得到目標(biāo)物；
2 )聚三亞甲基碳酸酯與聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮改性的聚乙烯醇膜的制備:在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入聚乙烯醇-聚三亞甲基碳酸酯接枝共聚物、聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮和溶劑，惰性氣氛下，于46?50°C攪拌混合50?60分鐘后，用流延法成膜并干燥，得到目標(biāo)物。
[0004]所述的一種聚三亞甲基碳酸酯與聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，步驟I)中，聚三亞甲基碳酸酯單十三烷基醚與聚乙烯醇的摩爾比為15?25:1。
[0005]所述的一種聚三亞甲基碳酸酯與聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，步驟I)中，縮合劑采用N，N’ -二環(huán)己基碳二亞胺、N ,N’ -二異丙基碳二亞胺或3-乙基-1-(3-二甲氨丙基)碳二亞胺，縮合劑與聚乙烯醇的摩爾比為1.07?1.8:1，溶劑采用二甲基亞砜，反應(yīng)物溶液濃度為5?15 g:100 ml ο
[0006]所述的一種聚三亞甲基碳酸酯與聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，步驟2)中，聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮采用聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮二嵌段共聚物，聚己內(nèi)酯與聚乙烯吡咯烷酮的重量比為90/10，聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮在改性膜中的質(zhì)量百分比為2?4%，溶劑采用二甲基亞砜，混合物溶液濃度為25?30 g:100
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[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)為:
1、所述的聚三亞甲基碳酸酯與聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，采用酯化反應(yīng)和共混兩種手段，操作簡單、易于掌握；
2、所述的聚乙烯醇改性膜耐水性及柔順性有了較大的提高。
【具體實(shí)施方式】
[0008]實(shí)施例1
1)聚乙烯醇-聚三亞甲基碳酸酯接枝共聚物的制備
在干燥反應(yīng)器加入20.5克聚乙烯醇(分子量為84000)和8.8克羧基封端的聚三亞甲基碳酸酯單十三烷基醚(分子量為2000)，加入292 ml二甲基亞砜，再加入0.062克N，N’ -二環(huán)己基碳二亞胺，惰性氣氛下，于25°C攪拌反應(yīng)2天，終止反應(yīng)，通過過濾、透析、干燥，得到目標(biāo)物；
2)聚三亞甲基碳酸酯與聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮改性的聚乙烯醇膜的制備在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入10克聚乙烯醇-聚三亞甲基碳酸酯接枝共聚物和37 ml二甲基亞砜溶劑，另加入占改性膜總重量2%的聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮(分子量為5000)，惰性氣氛下，于46°C攪拌混合50分鐘，用流延法成膜，在50°C真空干燥箱中干燥得到目標(biāo)物。
[0009]經(jīng)測試:本發(fā)明目標(biāo)物與水的表面接觸角及其斷裂伸長率分別比改性前提高了
11.8°和12.7%。
[0010]實(shí)施例2
1)聚乙烯醇-聚三亞甲基碳酸酯接枝共聚物的制備
在干燥反應(yīng)器加入21.2克聚乙烯醇(分子量為87000)和9.7克羧基封端的聚三亞甲基碳酸酯單十三烷基醚(分子量為2200)，加入300 ml二甲基亞砜，再加入0.039克N，N’ -二異丙基碳二亞胺，惰性氣氛下，于28°C攪拌反應(yīng)3天，終止反應(yīng)，通過過濾、透析、干燥，得到目標(biāo)物；
2)聚三亞甲基碳酸酯與聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮改性的聚乙烯醇膜的制備在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入10克聚乙烯醇-聚三亞甲基碳酸酯接枝共聚物和36 ml二甲基亞砜溶劑，另加入占改性膜總重量3%的聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮(分子量為5300)，惰性氣氛下，于48°C攪拌混合55分鐘，用流延法成膜，在50°C真空干燥箱中干燥得到目標(biāo)物。
[0011]經(jīng)測試:本發(fā)明目標(biāo)物與水的表面接觸角及其斷裂伸長率分別比改性前提高了12.4°和13.6%。
[0012]實(shí)施例3
I)聚乙烯醇-聚三亞甲基碳酸酯接枝共聚物的制備
在干燥反應(yīng)器加入22克聚乙烯醇(分子量為90000)和10.6克羧基封端的聚三亞甲基碳酸酯單十三烷基醚(分子量為2400)，加入310 ml二甲基亞砜，再加入0.058克3-乙基-1-(3-二甲氨丙基)碳二亞胺，惰性氣氛下，于33°C攪拌反應(yīng)2天，終止反應(yīng)，通過過濾、透析、干燥，得到目標(biāo)物；
2)聚三亞甲基碳酸酯與聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮改性的聚乙烯醇膜的制備在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入9.5克聚乙烯醇-聚三亞甲基碳酸酯接枝共聚物和35 ml二甲基亞砜溶劑，另加入占改性膜總重量4%的聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮(分子量為5500)，惰性氣氛下，于50°C攪拌混合60分鐘，用流延法成膜，在50°C真空干燥箱中干燥得到目標(biāo)物。
[0013]經(jīng)測試:本發(fā)明目標(biāo)物與水的表面接觸角及其斷裂伸長率分別比改性前提高了13.5°和14.9%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種聚三亞甲基碳酸酯與聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，其特征在于:改性膜中聚乙烯醇鏈段的分子量為84000?90000，聚三亞甲基碳酸酯鏈段的分子量為2000?2400，聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮的分子量為5000?5500 ；其改性方法采用以下步驟: 1)聚乙烯醇-聚三亞甲基碳酸酯接枝共聚物的合成:在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入羧基封端的聚三亞甲基碳酸酯單十三烷基醚、溶劑、縮合劑和聚乙烯醇，惰性氣氛下，于25?33°C攪拌反應(yīng)2?3天，終止反應(yīng)，通過過濾、透析、干燥，得到目標(biāo)物； 2)聚三亞甲基碳酸酯與聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮改性的聚乙烯醇膜的制備:在干燥反應(yīng)器內(nèi)加入聚乙烯醇-聚三亞甲基碳酸酯接枝共聚物、聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮和溶劑，惰性氣氛下，于46?50°C攪拌混合50?60分鐘后，用流延法成膜并干燥，得到目標(biāo)物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚三亞甲基碳酸酯與聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，其特征在于:步驟I)中，聚三亞甲基碳酸酯單十三烷基醚與聚乙烯醇的摩爾比為15?25:1。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚三亞甲基碳酸酯與聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，其特征在于:步驟I)中，縮合劑采用N，N’_二環(huán)己基碳二亞胺、N，N’_二異丙基碳二亞胺或3-乙基-1-(3-二甲氨丙基)碳二亞胺，縮合劑與聚乙烯醇的摩爾比為1.07?1.8:1，溶劑采用二甲基亞砜，反應(yīng)物溶液濃度為5?15 g:100 ml。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚三亞甲基碳酸酯與聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，其特征在于:步驟2)中，聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮采用聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮二嵌段共聚物，聚己內(nèi)酯與聚乙烯吡咯烷酮的重量比為90/10，聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮在改性膜中的質(zhì)量百分比為2?4%，溶劑采用二甲基亞砜，混合物溶液濃度為25?30 g:100 ml ο
【專利摘要】本發(fā)明公開一種聚三亞甲基碳酸酯與聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮改進(jìn)聚乙烯醇膜耐水性及柔順性的方法，采用以下步驟：1）聚乙烯醇-聚三亞甲基碳酸酯接枝共聚物的合成：干燥反應(yīng)器內(nèi)加入羧基封端的聚三亞甲基碳酸酯單十三烷基醚、溶劑、縮合劑和聚乙烯醇，于25～33℃反應(yīng)2～3天，通過過濾、透析、干燥，得到目標(biāo)物；2）聚三亞甲基碳酸酯與聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮改性的聚乙烯醇膜的制備：干燥反應(yīng)器內(nèi)加入聚乙烯醇-聚三亞甲基碳酸酯接枝共聚物、聚己內(nèi)酯-聚乙烯吡咯烷酮和溶劑，于46～50℃混合50～60分鐘后，用流延法成膜并干燥，得到本發(fā)明目標(biāo)物。本發(fā)明制備工藝簡單、易于掌握，所得改性膜耐水性及柔順性有了很大的提高。
【IPC分類】C08G81/02, C08J5/18, C08L87/00
【公開號】CN105542485
【申請?zhí)枴緾N201610148961
【發(fā)明人】朱國全
【申請人】山東理工大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年3月16日