一種聚對二氧環己酮與聚丙二醇改進聚丙烯酸膜耐水性及柔順性的方法與流程

2023-05-25 19:21:26 2

本發明涉及一種對聚丙烯酸膜耐水性及柔順性進行改進的方法，屬於聚合物薄膜製備技術領域。

背景技術：

聚丙烯酸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，聚丙烯酸膜可用作人造皮膚等，但聚丙烯酸膜親水性太強且較僵硬，缺乏較好的耐水性及柔順性，從而一定程度上限制了其應用。聚對二氧環己酮和聚丙二醇（分子量2000以上）是具有優良的生物相容性和生物可降解性的生物材料，具有疏水性和柔順性。先將聚對二氧環己酮鏈段引入聚丙烯酸鏈段形成聚丙烯酸-聚對二氧環己酮接枝共聚物，然後再將聚丙二醇鏈段加入聚丙烯酸-聚對二氧環己酮接枝共聚物形成共混物，製得改性聚丙烯酸膜，從而極大地提高了聚丙烯酸膜的耐水性及柔順性。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種操作簡單及效果較好的對聚丙烯酸膜耐水性及柔順性進行改進的方法。其技術方案為：

一種聚對二氧環己酮與聚丙二醇改進聚丙烯酸膜耐水性及柔順性的方法，其特徵在於：改性膜中聚丙烯酸鏈段的分子量為82000～90000，聚對二氧環己酮鏈段的分子量為2200～2400，聚丙二醇鏈段的分子量為5200～6200；其改性方法採用以下步驟：

1）聚丙烯酸-聚對二氧環己酮接枝共聚物的合成：在乾燥反應器內加入羥基封端的聚對二氧環己酮單十三烷基醚、溶劑、縮合劑和聚丙烯酸，惰性氣氛下，於26～35℃攪拌反應2～4天，終止反應，通過過濾、透析、乾燥，得到目標物；

2）聚對二氧環己酮與聚丙二醇改性的聚丙烯酸膜的製備：在乾燥反應器內加入聚丙烯酸-聚對二氧環己酮接枝共聚物、聚丙二醇單丁醚和溶劑，惰性氣氛下，於47～54℃攪拌混合50～60分鐘後，用流延法成膜並乾燥，得到目標物。

所述的一種聚對二氧環己酮與聚丙二醇改進聚丙烯酸膜耐水性及柔順性的方法，步驟1）中，聚對二氧環己酮單十三烷基醚與聚丙烯酸的摩爾比為15～25:1。

所述的一種聚對二氧環己酮與聚丙二醇改進聚丙烯酸膜耐水性及柔順性的方法，步驟1）中，縮合劑採用n,n』-二環己基碳二亞胺、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，縮合劑與聚丙烯酸的摩爾比為1.06～1.9:1，溶劑採用二甲基亞碸，反應物溶液濃度為5～15g:100ml。

所述的一種聚對二氧環己酮與聚丙二醇改進聚丙烯酸膜耐水性及柔順性的方法，步驟2）中，聚丙二醇單丁醚在改性膜中的質量百分比為2～4%，溶劑採用二甲基亞碸，混合物溶液濃度為25～30g:100ml。

本發明與現有技術相比，其優點為：

1、所述的一種聚對二氧環己酮與聚丙二醇改進聚丙烯酸膜耐水性及柔順性的方法，採用酯化反應和共混兩種手段，操作簡單、易於掌握；

2、所述的聚丙烯酸改性膜耐水性及柔順性有了較大的提高。

具體實施方式

實施例1

1）聚丙烯酸-聚對二氧環己酮接枝共聚物的製備

在乾燥反應器內加入19.2克聚丙烯酸（分子量為82000）和9.5克羥基封端的聚對二氧環己酮單十三烷基醚（分子量為2200），加入286ml二甲基亞碸，再加入0.062克n,n』-二環己基碳二亞胺，惰性氣氛下，於26℃攪拌反應2天，終止反應，通過過濾、透析、乾燥，得到目標物；

2）聚對二氧環己酮與聚丙二醇改性的聚丙烯酸膜的製備

在乾燥反應器內加入10克聚丙烯酸-聚對二氧環己酮接枝共聚物和37ml二甲基亞碸溶劑，另加入佔改性膜總重量2%的聚丙二醇單丁醚（分子量為5200），惰性氣氛下，於47℃攪拌混合50分鐘，用流延法成膜，在50℃真空乾燥箱中乾燥得到目標物。

經測試：本發明目標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12.2°和10.1%。

實施例2

1）聚丙烯酸-聚對二氧環己酮接枝共聚物的製備

在乾燥反應器內加入21克聚丙烯酸（分子量為85000）和10.5克羥基封端的聚對二氧環己酮單十三烷基醚（分子量為2300），加入314ml二甲基亞碸，再加入0.039克n,n』-二異丙基碳二亞胺，惰性氣氛下，於30℃攪拌反應3天，終止反應，通過過濾、透析、乾燥，得到目標物；

2）聚對二氧環己酮與聚丙二醇改性的聚丙烯酸膜的製備

在乾燥反應器內加入10.1克聚丙烯酸-聚對二氧環己酮接枝共聚物和36.5ml二甲基亞碸溶劑，另加入佔改性膜總重量3%的聚丙二醇單丁醚（分子量為5700），惰性氣氛下，於50℃攪拌混合55分鐘，用流延法成膜，在50℃真空乾燥箱中乾燥得到目標物。

經測試：本發明目標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12.8°和10.7%。

實施例3

1）聚丙烯酸-聚對二氧環己酮接枝共聚物的製備

在乾燥反應器內加入21.6克聚丙烯酸（分子量為90000）和10.8克羥基封端的聚對二氧環己酮單十三烷基醚（分子量為2400），加入322ml二甲基亞碸，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，於35℃攪拌反應4天，終止反應，通過過濾、透析、乾燥，得到目標物；

2）聚對二氧環己酮與聚丙二醇改性的聚丙烯酸膜的製備

在乾燥反應器內加入9.6克聚丙烯酸-聚對二氧環己酮接枝共聚物和35ml二甲基亞碸溶劑，另加入佔改性膜總重量4%的聚丙二醇單丁醚（分子量為6200），惰性氣氛下，於54℃攪拌混合60分鐘，用流延法成膜，在50℃真空乾燥箱中乾燥得到目標物。

經測試：本發明目標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13.4°和11.3%。