CN103183833B - 一种光交联海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物复合膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光交联海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物复合膜的制备方法。该复合膜以海藻酸钠和聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物为原料，共混后通过紫外光交联反应后获得的。其制备方法是将海藻酸钠和聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物分别溶于去离子水中得到质量百分比是1％～4％的海藻酸钠溶液和聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物溶液，按照海藻酸钠和聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物的质量比是1∶0.3～1.0的比例充分混合均匀，过滤，静置消泡后，将混合溶液流涎于玻璃板上，放置在40℃的烘箱中干燥24h后，成膜，最后在紫外灯下光照0～25min，其中不包括0min，发生光交联反应，获得光交联海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物复合膜。该复合膜具有优良的力学性能和防紫外光性能，又因其原料来源丰富，价格便宜，在包装、纺织领域具有广泛的应用前景，尤其适合用于防紫外线包装材料。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料与感光技术领域，具体涉及光交联海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物复合膜的制备方法。
背景技术
随着石油、煤、天然气等不可再生资源的日趋减少以及环境污染不断加剧，人们逐渐把目光聚焦到对环境友好的天然高分子上。海藻酸钠作为其中之一，具有良好的生物相容性、可降解性、低毒性和相对低廉的价格等优点，因此人们对海藻酸钠的改性及材料化应用研究也日益增多。以海藻酸钠制备的生物降解高分子材料将潜在应用于组织工程、包装材料等领域。
光敏聚合物是一类特殊的刺激-响应型“智能”聚合物，其结构中的光敏感基元能够对外界光刺激(如紫外、近红外等)做出快速响应，并发生相应的物理、化学性质的变化。光刺激作为一种特殊的调控手段，其优越性主要表现在可以通过对照射强度及时间长短进行选择，实现“智能”调控。聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物是一种光敏高分子材料，感光性高，在大于300nm的紫外灯照射下可发生光二聚反应，工艺简单，条件温和，光交联后，聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物中的苯乙烯基吡啶盐缩合物基团形成网状结构。
将海藻酸钠和具有光敏感基团的聚合物共混后，采用光诱导共混物交联，则可避免传统的化学交联剂的使用，也同时复合低碳环保的理念。另外，光交联的海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物复合膜具有优良的力学性能和光学性能。
本专利发明了一种光交联海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物复合膜的制备方法。该复合膜以海藻酸钠和聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物为原料，共混后通过紫外光交联反应后获得。这种对海藻酸钠进行共混改性后采用紫外光交联的方法，为海藻酸钠的改性研究提供了一种新型的途径，获得的海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物复合膜，在降解高分子材料、感光材料、膜材料等诸多领域有很好的应用前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种光交联海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物复合膜的制备方法。
本发明所提供的光交联海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物复合膜的制备方法，将海藻酸钠和聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物分别溶于去离子水中得到海藻酸钠溶液和聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物溶液，按照比例将海藻酸钠和聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物充分混合均匀，过滤，静置消泡后，将混合溶液流涎于玻璃板上，放置在40℃的烘箱中干燥24h后，成膜，最后在紫外灯下光照0～25min，其中不包括0min，发生光交联反应，获得光交联海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物复合膜。
上述方法中，海藻酸钠溶液和聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物溶液的质量百分比是1％～4％。
上述方法中，海藻酸钠和聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物的质量比是1∶0.3～1.0
本发明的有益效果：本发明对海藻酸钠共混改性后进行紫外光交联反应，在海藻酸钠共混物中引入具有光交联反应性能的苯乙烯基吡啶盐缩合物基团，获得的改性产物具有光化学活性，能够在紫外光诱导作用下，发生交联，形成网络结构，从而改善海藻酸钠共混物的性能。本发明避免了传统化学交联剂(如戊二醛等)的使用，充分利用光能，节能环保，获得的海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物复合膜，在降解高分子材料、感光材料、膜材料等诸多领域有很好的应用前景。
附图说明：
附图为海藻酸钠膜、海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物复合膜(海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物的质量比是3∶1，2∶1，1∶1，1∶2，1∶3)和聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物膜的透光率
具体实施方式
以下利用实施例进一步详细说明本发明，但不能认为是限定发明的范围。
实施例1海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物复合膜的制备
(1)一定量海藻酸钠、聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物溶于水中分别配成质量分数为2％的海藻酸钠溶液、4％的聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物溶液；
(2)将海藻酸钠溶液和聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物溶液按不同溶质质量比混合(分别为m(海藻酸钠)∶m(聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物)＝3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3)，室温下搅拌2h至混合液混合均匀，静置消泡30min；
(3)将混合溶液流涎于玻璃板上，并放置在40℃的烘箱中烘24h，成膜；
(4)取出膜并置入干燥器内放置24h，然后用镊子和小刀将膜揭下，置于紫外灯光下光照交联反应(每块膜正反面各辐照5min，即10min)，即得紫外光交联法制备海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物复合膜。
实施例2海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物复合膜的力学性能测试
在室温下测定实施例1中膜的拉伸强度及断裂伸长率，试样10mm×80mm，夹具间距45mm，拉伸速度为10mm/min。
实施例3海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物复合膜的透光率的测定
采用紫外-可见光分光光度计，检测光交联海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物复合膜在200nm～800nm处的透光率。
Claims (1)
1.一种光交联的海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物复合膜的制备方法，其特征在于，采用如下步骤：
(1)将海藻酸钠、聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物溶于水中分别配成质量分数为2％的海藻酸钠溶液、4％的聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物溶液；
(2)将海藻酸钠溶液和聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物溶液按如下所述溶质质量比混合，海藻酸钠∶聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物＝3∶1，2∶1，1∶1，1∶2，1∶3，室温下搅拌2h至混合液混合均匀，静置消泡30min；
(3)将混合溶液流延于玻璃板上，并放置在40℃的烘箱中烘24h，成膜；
(4)取出膜并置入干燥器内放置24h，然后用镊子和小刀将膜揭下，置于紫外灯光下光照交联反应，每块膜正反面各辐照5min，即得。
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