CN101381500B - 一种甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料,其组分(重量%)为:甲壳素1~15%,聚乙烯醇5~30%,无机酸3~15%,甲醛3~15%,发泡剂1~5%,蒸馏水余量。所述材料的制备是:先将甲壳素、聚乙烯醇和蒸馏水加热溶解,加热温度为80~100℃,再加入无机酸、甲醛和发泡剂共混搅拌;将共混溶液加热成型,热成型的温度为60~90℃,热成型的时间为4~12小时;最后将热成型的产品进行清洗,即可。本发明具有成本低、环保、工艺简单等优点,鉴于聚乙烯醇和甲壳素均具备良好生物相容性,得到的材料可应用于伤口敷料、负压封闭引流和止血材料等,鉴于甲壳素对重金属离子具有一定的吸附能力,亦可以用于水处理多孔吸附材料。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料科学领域,特别是一种甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料及其制备方法。
背景技术
甲壳素分子量高,无毒、生物相容性较好,可降解,具有促进伤口愈合和止血功能,是一种比较好的生物医用材料。甲壳素大分子链上分布着许多羟基,还有一些乙酰氨基,从而对许多金属离子有着稳定的配位作用,在水处理方面有重要应用。
目前有关聚乙烯醇多孔泡沫的报道国内外均较少,主要集中在对纯聚乙烯醇泡沫塑料的研究。而对于甲壳素/聚乙烯醇多孔泡沫材料尚无报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种吸水、力学性能良好、生物相容性好的甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料,以及该材料的制备方法。
本发明解决其技术问题采用以下的技术方案:
本发明提供的甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料由下述原料制成,各原料所占重量百分比为:甲壳素1~15%,聚乙烯醇5~30%,无机酸3~15%,甲醛3~15%,发泡剂1~5%,蒸馏水余量。
本发明提供的上述的甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料,其制备方法是:包括配料、聚乙烯醇热溶解、甲壳素的复合、缩醛化和发泡以及成型。其中:
(1)配料:按上述配方称取甲壳素、聚乙烯醇、无机酸、甲醛、发泡剂和蒸馏水;
(2)先将甲壳素、聚乙烯醇和蒸馏水加热溶解,加热温度为80~100℃,无机酸、甲醛和发泡剂共混搅拌;
(3)热成型:热成型的温度为60~90℃,热成型的时间为4~12小时;
(4)最后,将热成型的产品清洗后,得到甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料。
本发明提供的上述的甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料,其在制备伤口敷料、负压封闭引流用吸液海绵、止血海绵和水处理多孔材料中的应用。
上述的聚乙烯醇的聚合度可以是1700~2600。无机酸可以是硫酸分析纯,或盐酸分析纯。发泡剂可以是碳酸氢钠。
本发明与现有技术相比,主要有以下显著的效果:
鉴于聚乙烯醇具有良好的组织相容性和力学性能,无毒副作用,柔韧性好,抗张强度较高,广泛用于腹膜透析、缝合线材料,烧伤或创伤的治疗等特点,本发明将聚乙烯醇和甲壳素共混制备出甲壳素/聚乙烯醇多孔泡沫材料。甲壳素和聚乙烯醇的主链上都含有大量亲水性基团,致使共混物有很强的吸水性,通过简单的机械共混可将甲壳素和聚乙烯醇制成膜状、水凝胶状或海绵等,达到两种材料生理功能的协同作用。由于聚乙烯醇和甲壳素均具备良好生物相容性,因此所述泡沫材料可应用于新型伤口敷料、负压封闭引流用吸液海绵、止血海绵和水处理多孔材料等。
本发明提供的甲壳素/聚乙烯醇多孔泡沫材料制备工艺稳定,易于实现工业化生产,且成本低、环保、工艺简单。且所制备的泡沫材料比表面积大,与生物相容性好,具有强度高,耐磨能力强,使用寿命长。并具备某些特殊的医用功能,具有推广应用的潜力,市场前景广阔。
具体实施方式
本发明通过共混改性这一提高高分子材料性能的简便有效的方法,将甲壳素与聚乙烯醇溶解共混,以期获得综合性能较为理想的甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料。
下面结合实施例对本发明作进一步说明,但不限定本发明。
实施例1:甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料的制备
按重量计,将聚乙烯醇5%、甲壳素8%和蒸馏水74%,于80℃下冷凝回流溶解后,向溶液中加入硫酸6%、甲醛6%、发泡剂1%,充分机械搅拌后将共混物倒入模具中,于烘箱中60℃热成型6小时,最后经清洗即得。
实施例2:甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料的制备
按重量计,将聚乙烯醇5%、甲壳素10%和蒸馏水69%,于90℃下冷凝回流溶解后,向溶液中加入硫酸8%、甲醛6%、发泡剂2%,充分机械搅拌后将共混物倒入模具中,于烘箱中70℃热成型5小时,最后经清洗即得。
实施例3:甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料的制备
按重量计,将聚乙烯醇10%、甲壳素15%和蒸馏水52%,于80℃下冷凝回流溶解后,向溶液中加入盐酸10%、甲醛10%、发泡剂3%,充分机械搅拌后将共混物倒入模具中,于烘箱中60℃热成型12小时,最后经清洗即得。
实施例4:甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料的制备
按重量计,将聚乙烯醇10%、甲壳素5%和蒸馏水59%,于80℃下冷凝回流溶解后,向溶液中加入硫酸12%、甲醛10%、发泡剂4%,充分机械搅拌后将共混物倒入模具中,于烘箱中80℃热成型4小时,最后经清洗即得。
实施例5:甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料的制备
按重量计,将聚乙烯醇15%、甲壳素15%和蒸馏水43%,于100℃下冷凝回流溶解后,向溶液中加入硫酸12%、甲醛12%、发泡剂3%,充分机械搅拌后将共混物倒入模具中,于烘箱中90℃热成型4小时,最后经清洗即得。
实施例6:甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料的制备
按重量计,将聚乙烯醇15%、甲壳素14%和蒸馏水40%,于100℃下冷凝回流溶解后,向溶液中加入盐酸14%、甲醛13%、发泡剂4%,充分机械搅拌后将共混物倒入模具中,于烘箱中80℃热成型8小时,最后经清洗即得。
实施例7:甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料的制备
按重量计,将聚乙烯醇15%、甲壳素10%和蒸馏水50%,于80℃下冷凝回流溶解后,向溶液中加入硫酸9%、甲醛13%、发泡剂3%,充分机械搅拌后将共混物倒入模具中,于烘箱中80℃热成型10小时,最后经清洗即得。
实施例8:甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料的制备
按重量计,将聚乙烯醇30%、甲壳素4%和蒸馏水32%,于90℃下冷凝回流溶解后,向溶液中加入盐酸15%、甲醛15%、发泡剂4%,充分机械搅拌后将共混物倒入模具中,于烘箱中90℃热成型7小时,最后经清洗即得。
实施例9:甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料的制备
按重量计,将聚乙烯醇30%、甲壳素5%和蒸馏水30%,于100℃下冷凝回流溶解后,向溶液中加入硫酸15%、甲醛15%、发泡剂5%,充分机械搅拌后将共混物倒入模具中,于烘箱中90℃热成型12小时,最后经清洗即得。
实施例10:甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料的制备
按重量计,将聚乙烯醇30%、甲壳素1%和蒸馏水34%,于100℃下冷凝回流溶解后,向溶液中加入硫酸15%、甲醛15%、发泡剂5%,充分机械搅拌后将共混物倒入模具中,于烘箱中90℃热成型12小时,最后经清洗即得。
实施例11:甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料的制备
按重量计,将聚乙烯醇5%、甲壳素8%和蒸馏水77%,于80℃下冷凝回流溶解后,向溶液中加入硫酸3%、甲醛6%、发泡剂1%,充分机械搅拌后将共混物倒入模具中,于烘箱中60℃热成型6小时,最后经清洗即得。
Claims (9)
1.一种甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料,采用的原料包括聚乙烯醇、无机酸、甲醛、发泡剂,其特征在于由下述原料制成,各原料所占重量百分比为:甲壳素1~15%,聚乙烯醇5~30%,无机酸3~15%,甲醛3~15%,发泡剂1~5%,蒸馏水余量;
并且采用以下方法制成:
(1)配料:按上述原料配料,
(2)先将甲壳素、聚乙烯醇和蒸馏水加热溶解,加热温度为80~100℃,再加入无机酸、甲醛、发泡剂共混搅拌,
(3)热成型:热成型的温度为60~90℃,热成型的时间为4~12小时,
(4)最后,将热成型的产品清洗后,得到甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料。
2.根据权利要求1所述的甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料,其特征在于:聚乙烯醇的聚合度为1700~2600。
3.根据权利要求1所述的甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料,其特征在于:所述的无机酸为硫酸分析纯,或盐酸分析纯。
4.根据权利要求1所述的甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料,其特征在于:所述的发泡剂为碳酸氢钠。
5.权利要求1至4中任一权利要求所述的甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料的用途,其特征是在制备伤口敷料、负压封闭引流用吸液海绵、止血海绵和水处理多孔材料中的应用。
6.一种甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料的制备方法,包括配料、聚乙烯醇热溶解、甲壳素的复合、缩醛化和发泡以及成型,其特征在于:
(1)配料:称取甲壳素、聚乙烯醇、无机酸、甲醛和发泡剂,各原料所占重量百分比为:甲壳素1~15%,聚乙烯醇5~30%,无机酸3~15%,甲醛3~15%,发泡剂1~5%,蒸馏水余量;
(2)先将甲壳素、聚乙烯醇和蒸馏水加热溶解,加热温度为80~100℃,再加入无机酸、甲醛、发泡剂共混搅拌;
(3)热成型:热成型的温度为60~90℃,热成型的时间为4~12小时;
(4)最后,将热成型的产品清洗后,得到甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料。
7.根据权利要求6所述的甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料的制备方法,其特征在于:聚乙烯醇的聚合度为1700~2600。
8.根据权利要求6所述的甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料的制备方法,其特征在于:所述的酸为硫酸或盐酸分析纯。
9.根据权利要求6所述的甲壳素/聚乙烯醇复合泡沫材料的制备方法,其特征在于:所述的发泡剂为碳酸氢钠。
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