一種聚丙二醇與聚（己內酯-丙交酯）改進聚乙烯醇膜耐水性的方法
2023-10-22 23:40:02 1
一種聚丙二醇與聚（己內酯-丙交酯）改進聚乙烯醇膜耐水性的方法
【專利摘要】本發明公開一種聚丙二醇與聚（己內酯-丙交酯）改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，採用以下步驟：1）在乾燥反應器內加入聚丙二醇、二異氰酸酯、催化劑和溶劑，於50～55℃攪拌反應，得含有端-NCO基團的聚丙二醇；2）在乾燥反應器加入含有端-NCO基團的聚丙二醇、聚乙烯醇、溶劑和催化劑，於50～55℃攪拌反應，得聚乙烯醇-聚丙二醇接枝共聚物；3）在乾燥反應器內加入聚乙烯醇-聚丙二醇接枝共聚物、聚（己內酯-丙交酯）和溶劑，於40～50℃攪拌混合，用流延法成膜並乾燥，得本發明目標物。本發明製備工藝簡單、易於掌握，所得改性膜耐水性有了很大的提高。
【專利說明】一種聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)改進聚乙烯醇膜耐水性的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種對聚乙烯醇膜耐水性進行改進的方法，屬於聚合物薄膜製備【技術領域】。
【背景技術】
[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，但聚乙烯醇親水性太強，聚乙烯醇膜缺乏較好的耐水性，從而一定程度上限制了其應用。聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)是具有生物相容性和生物可降解性的生物材料，具有疏水性且相互間具有較好的共混性。先將聚丙二醇鏈段引入聚乙烯醇鏈段形成聚乙烯醇-聚丙二醇接枝共聚物以提高聚乙烯醇的共混性，然後再將聚(己內酯-丙交酯)鏈段加入聚乙烯醇-聚丙二醇接枝共聚物形成共混物，製得改性聚乙烯醇膜，從而極大地提高了聚乙烯醇膜的耐水 性。目前用聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)對聚乙烯醇膜耐水性進行改進的研究尚未見報導。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於提供一種操作簡單及效果較好的對聚乙烯醇膜耐水性進行改進的方法。其技術方案為:
一種聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特徵在於:改性膜中聚乙烯醇鏈段的分子量為30000~50000，聚丙二醇鏈段的分子量為2000~3000，聚(己內酯-丙交酯)鏈段的分子量為4000~5000 ;其改性方法採用以下步驟:
1)含有端-NCO基團的聚丙二醇的合成:在乾燥反應器內加入聚丙二醇、二異氰酸酯、催化劑和溶劑，惰性氣氛下，於50~55°C攪拌反應40~60分鐘，終止反應，用透析法去掉過量的二異氰酸酯，得到目標物；
2)聚乙烯醇-聚丙二醇接枝共聚物的合成:在乾燥反應器加入含有端-NCO基團的聚丙二醇、聚乙烯醇、溶劑和催化劑，惰性氣氛下，於50~55°C攪拌反應40~60分鐘，終止反應，通過過濾、透析、乾燥，製得目標物；
3)聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)改性的聚乙烯醇膜的製備:在乾燥反應器內加入聚乙烯醇-聚丙二醇接枝共聚物、聚(己內酯-丙交酯)和溶劑，惰性氣氛下，於40~50°C攪拌混合50~60分鐘後，用流延法成膜並乾燥，得目標物。
[0004]所述的一種聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，步驟O中，聚丙二醇採用聚丙二醇單丁醚，二異氰酸酯採用2,4-甲苯二異氰酸酯，二異氰酸酯與聚丙二醇的摩爾比為15~25:1。
[0005]所述的一種聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，步驟O中，催化劑採用二月桂酸二丁基錫，加入量為聚丙二醇和二異氰酸酯總重量的3~5%。，溶劑採用二甲基亞碸，反應物溶液濃度為5~15 g:100 ml。[0006]所述的一種聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，步驟
2)中，含有端-NCO基團的聚丙二醇與聚乙烯醇的摩爾比為15~25:1;催化劑採用二月桂酸二丁基錫，加入量為聚乙烯醇和含有端-NCO基團的聚丙二醇總重量的3~5%。；溶劑採用二甲基亞碸，反應物溶液濃度為5~15 g:100 ml。
[0007]所述的一種聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，步驟
3)中，聚(己內酯-丙交酯)採用聚(己內酯-丙交酯)(己內酯與丙交酯摩爾比:50/50)，聚(己內酯-丙交酯)在改性膜中的質量百分比為I~3%，溶劑採用二甲基亞碸，混合物溶液濃度為25~30 g:100 ml ο
[0008]本發明與現有技術相比，其優點為:
1.所述的聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，採用接枝共聚和共混兩種手段，操作簡單、易於掌握；
2.所述的聚乙烯醇改性膜耐水性有了很大的提高。
【具體實施方式】
[0009]實施例1
1)含有端-NCO基團的聚丙二醇的合成:
在乾燥反應器內加入12克分子量為2000的聚丙二醇單丁醚、16.8克2，4-甲苯二異氰酸酯和280 ml 二甲基亞碸溶劑，另加入上述反應物總重量3%。的二月桂酸二丁基錫，惰性氣氛下，於50°C攪拌反應40分鐘，終止反應，用透析法去掉過量的二異氰酸酯，得到目標物；
2)聚乙烯醇-聚丙二醇接枝共聚物的合成:
在乾燥反應器內加入10克含有端-NCO基團的聚丙二醇單丁醚、8.5克聚乙烯醇(分子量為30000)和200 ml 二甲基亞碸溶劑，加入上述反應物總重量3%。的二月桂酸二丁基錫，惰性氣氛下，於50°C攪拌反應40分鐘後，終止反應，再通過過濾、透析、乾燥，製得目標物；
3)聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)改性的聚乙烯醇膜的製備:
在乾燥反應器內加入9克聚乙烯醇-聚丙二醇接枝共聚物和34 ml 二甲基亞碸溶劑，另加入佔改性膜總重量1%的聚(己內酯-丙交酯)(分子量為4000)，惰性氣氛下，於40°C攪拌混合50分鐘，用流延法成膜，在50°C真空乾燥箱中乾燥得到目標物。
[0010]經測試:本發明目標物與水的表面接觸角比改性前提高了 12.6°。
[0011]實施例2
1)含有端-NCO基團的聚丙二醇的合成:
在乾燥反應器內加入12克分子量為2500的聚丙二醇單丁醚、16.7克2，4-甲苯二異氰酸酯和290 ml 二甲基亞碸溶劑，另加入上述反應物總重量4%。的二月桂酸二丁基錫，惰性氣氛下，於52°C攪拌反應50分鐘，終止反應，用透析法去掉過量的二異氰酸酯，得到目標物；
2)聚乙烯醇-聚丙二醇接枝共聚物的合成:
在乾燥反應瓶內加入10克含有端-NCO基團的聚丙二醇單丁醚、7.9克聚乙烯醇(分子量為40000)，加入210 ml 二甲基亞碸溶解，加入上述反應物總重量4%。的二月桂酸二丁基錫，惰性氣氛下，於52°C攪拌反應50分鐘後，終止反應，再通過過濾、透析、乾燥，製得目標物；
3)聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)改性的聚乙烯醇膜的製備:
在乾燥反應器內加入9克聚乙烯醇-聚丙二醇接枝共聚物和33 ml 二甲基亞碸溶劑，另加入佔改性膜總重量2%的聚(己內酯-丙交酯)(分子量為4500)，惰性氣氛下，於45°C攪拌混合55分鐘，用流延法成膜，在50°C真空乾燥箱中乾燥得到目標物。
[0012]經測試:本發明目標物與水的表面接觸角比改性前提高了 13.4°。
[0013]實施例3
1)含有端-NCO基團的聚丙二醇的合成:
在乾燥反應器內加入12克分子量為3000的聚丙二醇單丁醚、15.1克2，4-甲苯二異氰酸酯和270 ml 二甲基亞碸溶劑，另加入上述反應物總重量5%。的二月桂酸二丁基錫，惰性氣氛下，於55°C攪拌反應60分鐘，終止反應，用透析法去掉過量的二異氰酸酯，得到目標物；
2)聚乙烯醇-聚丙二醇接枝共聚物的合成:
在乾燥的反應瓶內加入10克含有端-NCO基團的聚丙二醇單丁醚、7.16克聚乙烯醇(分子量為50000)， 加入205 ml 二甲基亞碸溶解，加入上述反應物總重量5%。的二月桂酸二丁基錫，惰性氣氛下，於55°C攪拌反應60分鐘後，終止反應，再通過過濾、透析、乾燥，製得目標物；
3)聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)改性的聚乙烯醇膜的製備:
在乾燥反應器內加入9克聚乙烯醇-聚丙二醇接枝共聚物和32 ml 二甲基亞碸溶劑，另加入佔改性膜總重量3%的聚(己內酯-丙交酯)(分子量為5000)，惰性氣氛下，於50°C攪拌混合60分鐘，用流延法成膜，在50°C真空乾燥箱中乾燥得到目標物。
[0014]經測試:本發明目標物與水的表面接觸角比改性前提高了 14.3°。
【權利要求】
1.一種聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特徵在於:改性膜中聚乙烯醇鏈段的分子量為30000~50000，聚丙二醇鏈段的分子量為2000~3000，聚(己內酯-丙交酯)鏈段的分子量為4000~5000 ;其改性方法採用以下步驟: 1)含有端-NCO基團的聚丙二醇的合成:在乾燥反應器內加入聚丙二醇、二異氰酸酯、催化劑和溶劑，惰性氣氛下，於50~55°C攪拌反應40~60分鐘，終止反應，用透析法去掉過量的二異氰酸酯，得到目標物； 2)聚乙烯醇-聚丙二醇接枝共聚物的合成:在乾燥反應器加入含有端-NCO基團的聚丙二醇、聚乙烯醇、溶劑和催化劑，惰性氣氛下，於50~55 °C攪拌反應40~60分鐘，終止反應，通過過濾、透析、乾燥，製得目標物； 3)聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)改性的聚乙烯醇膜的製備:在乾燥反應器內加入聚乙烯醇-聚丙二醇接枝共聚物、聚(己內酯-丙交酯)和溶劑，惰性氣氛下，於40~50°C攪拌混合50~60分鐘後，用流延法成膜並乾燥，得目標物。
2.根據權利要求1所述的一種聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特徵在於:步驟I)中，聚丙二醇採用聚丙二醇單丁醚，二異氰酸酯採用2，4-甲苯二異氰酸酯，二異氰酸酯與聚丙二醇的摩爾比為15~25:1。
3.根據權利要求1所述的一種聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特徵在於:步驟I)中，催化劑採用二月桂酸二丁基錫，加入量為聚丙二醇和二異氰酸酯總重量的3~5%。，溶劑採用二甲基亞碸，反應物溶液濃度為5~15 g:100 ml。
4.根據權利要求1所述的一種聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特徵在於:步驟2)中，含有端-NCO基團的聚丙二醇與聚乙烯醇的摩爾比為15~25:1。
5.根據權利要求1所述的一種聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特徵在於:步驟2)中，催化劑採用二月桂酸二丁基錫，加入量為聚乙烯醇和含有端-NCO基團的聚丙二醇總重量的3~5%。，溶劑採用二甲基亞碸，反應物溶液濃度為5~15 g:100 ml ο
6.根據權利要求1所述的一種聚丙二醇與聚(己內酯-丙交酯)改進聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特徵在於:步驟3)中，聚(己內酯-丙交酯)採用聚(己內酯-丙交酯)(己內酯與丙交酯摩爾比:50/50)，聚(己內酯-丙交酯)在改性膜中的質量百分比為I~3%，溶劑採用二甲基亞碸，混合物溶液濃度為25~30 g:100 ml。
【文檔編號】C08L87/00GK103937270SQ201410143643
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月11日 優先權日:2014年4月11日
【發明者】朱國全, 王發剛, 柳玉英 申請人:山東理工大學