CN101445636A - 一种海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料，其组分(重量％)为：海藻酸钠1～11％，聚乙烯醇5～25％，无机酸3～15％，甲醛3～15％，发泡剂1～5％，蒸馏水29～87％。所述材料的制备是：先将海藻酸钠、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，鉴于聚乙烯醇和海藻酸钠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。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料科学领域，特别是一种海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料及其制备方法。
背景技术
海藻酸钠是含在海带、巨藻等褐藻类海藻中的有机高分子电解物之一，与其它一些物质构成细胞膜的主要成份。海藻酸钠以其特有的促进伤口愈合、吸湿、保湿、生物相容性好、可被人体吸收等功能而备受青睐。其应用到伤口敷料中时，在与伤口上的脓血接触后，大量的水分进入海绵而使敷料表面形成胶体。伤口上的敷料可以形成一层潮湿的水凝胶，从而给伤口提供一个潮湿的复愈环境，加速伤口的复愈。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。
目前有关聚乙烯醇多孔海绵的报道国内外均较少，主要集中在对纯聚乙烯醇海绵塑料的研究。而对于海藻酸钠和聚乙烯醇多孔海绵材料尚无报道。
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、生物相容性好的海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料，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：
本发明提供的海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料包括下述原料，各原料所占重量百分比分别为：海藻酸钠1～11％，聚乙烯醇5～25％，无机酸3～15％，甲醛3～15％，发泡剂1～5％，蒸馏水29～87％。
本发明提供的上述海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料，其制备方法包括：
(1)称取海藻酸钠、聚乙烯醇、无机酸、甲醛和发泡剂，各原料所占质量百分比分别为：海藻酸钠1～11％，聚乙烯醇5～25％，无机酸3～15％，甲醛3～15％，发泡剂1～5％，蒸馏水29～87％；
(2)将海藻酸钠、聚乙烯醇和蒸馏水加热溶解，加热温度为80～100℃；
(3)往步骤(2)所得混合物中加入无机酸、甲醛、发泡剂，共混搅拌；
(4)将步骤(3)所得混合物热成型，热成型温度为60～90℃，热成型时间为4～12小时；
(5)将热成型的产品清洗后，得到海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料。
本发明提供的上述海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料，其在制备伤口敷料、负压封闭引流用吸液海绵或止血海绵中的应用。
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海藻酸钠共混制备出海藻酸钠和聚乙烯醇多孔海绵材料。聚乙烯醇的主链上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，可将海藻酸钠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。由于聚乙烯醇和海藻酸钠均具备良好生物相容性，因此所述海绵材料可应用于新型伤口敷料、负压封闭引流用吸液海绵和止血海绵等。
本发明提供的海藻酸钠和聚乙烯醇多孔海绵材料制备工艺稳定，易于实现工业化生产，且成本低、环保、工艺简单。且所制备的海绵材料比表面积大，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，将海藻酸钠与聚乙烯醇溶解共混，以期获得综合性能较为理想的海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料。
本发明包括下述原料，且各原料所占质量百分比分别为：海藻酸钠1～11％，聚乙烯醇5～25％，无机酸3～15％，甲醛3～15％，发泡剂1～5％，蒸馏水29～87％。
所述聚乙烯醇的聚合度可以为为1700～2600。
所述无机酸可以为硫酸分析纯，或盐酸分析纯。
所述发泡剂可以为碳酸氢钠。
上述的复合海绵材料，其制备方法按先后顺序包括：
(1)配料：称取海藻酸钠、聚乙烯醇、无机酸、甲醛和发泡剂，各原料所占质量百分比分别为：海藻酸钠1～11％，聚乙烯醇5～25％，无机酸3～15％，甲醛3～15％，发泡剂1～5％，蒸馏水29～87％；
(2)热溶解：将海藻酸钠、聚乙烯醇和蒸馏水加热溶解，加热温度为80～100℃；
(3)复合、缩醛化和发泡：往步骤(2)所得混合物中加入无机酸、甲醛、发泡剂，共混搅拌；
(4)热成型：将步骤(3)所得混合物热成型，热成型温度为60～90℃，热成型时间为4～12小时；
(5)清洗：将步骤(4)热成型后的产品清洗后，得到海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料。
本发明可应用在制备伤口敷料、负压封闭引流用吸液海绵、止血海绵或水处理多孔材料中。
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：海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料的制备
按重量计，将聚乙烯醇5％、海藻酸钠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：海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料的制备
按重量计，将聚乙烯醇5％、海藻酸钠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：海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料的制备
按重量计，将聚乙烯醇10％、海藻酸钠11％和蒸馏水56％，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：海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料的制备
按重量计，将聚乙烯醇10％、海藻酸钠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：海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料的制备
按重量计，将聚乙烯醇15％、海藻酸钠11％和蒸馏水47％，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：海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料的制备
按重量计，将聚乙烯醇15％、海藻酸钠10％和蒸馏水44％，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：海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料的制备
按重量计，将聚乙烯醇15％、海藻酸钠8％和蒸馏水52％，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：海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料的制备
按重量计，将聚乙烯醇25％、海藻酸钠4％和蒸馏水37％，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：海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料的制备
按重量计，将聚乙烯醇25％、海藻酸钠5％和蒸馏水35％，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：海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料的制备
按重量计，将聚乙烯醇25％、海藻酸钠1％和蒸馏水39％，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：海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料的制备
按重量计，将聚乙烯醇5％、海藻酸钠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。
实施例12：海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料的制备
按重量计，将聚乙烯醇5％(聚合度1700)、海藻酸钠1％和蒸馏水87％，于90℃下冷凝回流溶解后，向溶液中加入盐酸3％、甲醛3％、碳酸氢钠1％，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13：海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料的制备
按重量计，将聚乙烯醇25％(聚合度2300)、海藻酸钠8％和蒸馏水29％，于90℃下冷凝回流溶解后，向溶液中加入盐酸15％、甲醛15％、碳酸氢钠5％，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14：海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料的制备
按重量计，将聚乙烯醇15％(聚合度2600)、海藻酸钠6％和蒸馏水58％，于90℃下冷凝回流溶解后，向溶液中加入硫酸9％、甲醛9％、碳酸氢钠3％，充分机械搅拌后将共混物倒入模具中，于烘箱中75℃热成型8小时，最后经清洗即得。
Claims (6)
1.一种海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料，其特征在于由下述原料制成，各原料所占重量百分比为：海藻酸钠1～11％，聚乙烯醇5～25％，无机酸3～15％，甲醛3～15％，发泡剂1～5％，蒸馏水29～87％。
2.根据权利要求1所述的复合海绵材料，其特征在于：所述聚乙烯醇的聚合度为1700～2600。
3.根据权利要求1所述的复合海绵材料，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所述的复合海绵材料，其特征在于：所述的发泡剂为碳酸氢钠。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的复合海绵材料的制备方法，包括配料、聚乙烯醇热溶解、海藻酸钠的复合、缩醛化和发泡以及成型，其特征在于：
1)称取海藻酸钠、聚乙烯醇、无机酸、甲醛和发泡剂，各原料所占质量百分比分别为：海藻酸钠1～11％，聚乙烯醇5～25％，无机酸3～15％，甲醛3～15％，发泡剂1～5％，蒸馏水29～87％；
2)将海藻酸钠、聚乙烯醇和蒸馏水加热溶解，加热温度为80～100℃；
3)往步骤2)所得混合物中加入无机酸、甲醛、发泡剂，共混搅拌；
4)将步骤3)所得混合物热成型，热成型温度为60～90℃，热成型时间为4～12小时；
5)将热成型的产品清洗后，得到海藻酸钠和聚乙烯醇复合海绵材料。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的复合海绵材料，其在制备伤口敷料、负压封闭引流用吸液海绵、止血海绵或水处理多孔材料中的应用。
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