CN111821868A - 乙基纤维素复合膜及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高聚物膜技术领域，具体涉及一种乙基纤维素复合膜及其制备方法和应用。该方法包括以下步骤：1)将乙基纤维素粉末和致孔剂粉末加入到有机溶剂中，搅拌反应，得到混合溶液；2)将步骤1)得到的所述混合溶液涂覆在玻璃板上，制备出膜，得到玻璃板载的膜；3)将步骤2)得到的玻璃板载的膜浸入盐酸溶液中浸泡，浸泡过程中，玻璃板与膜分离，得到膜；4)将步骤3)浸泡后的膜取出，用去离子水浸泡，得到乙基纤维素膜。本发明通过控制致孔剂的种类和含量，实现了调节乙基纤维素膜对外界离子的阻碍作用，解决了其在液体创可贴方面应用的局限。

Description

乙基纤维素复合膜及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于高聚物膜技术领域，具体涉及一种乙基纤维素复合膜及其制备方法和应用。
背景技术
液体创可贴是由成膜材料溶解于溶剂中制成，它可以通过喷洒和涂覆等方式在皮肤创面处形成一层保护膜。相较于传统胶布创可贴，液体创可贴具有美观、便捷、透气性和防水性好等优点。常用的成膜材料包括氰基丙烯酸酯类、壳聚糖、硝酸纤维素类、聚偏二氟乙烯以及聚乙烯醇等。但目前一些成膜材料仍存在一些不足，比如有异味、产生毒性物质、成膜性差等。乙基纤维素(EC)具有无异味、无毒性、良好的疏水性和易溶于有机溶剂等优点，广泛地应用于药物制剂领域。EC作为成膜材料溶于有机溶剂后，通过相转换法可以形成具有良好防护性能的薄膜。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种乙基纤维素复合膜及其制备方法和应用。
本发明所提供的技术方案如下：
一种乙基纤维素复合膜的制备方法，包括以下步骤：
1)将乙基纤维素粉末和致孔剂粉末加入到有机溶剂中，搅拌反应，得到混合溶液；
2)将步骤1)得到的所述混合溶液涂覆在玻璃板上，制备出膜，得到玻璃板载的膜；
3)将步骤2)得到的玻璃板载的膜浸入盐酸溶液中浸泡，浸泡过程中，玻璃板与膜分离，得到膜；
4)将步骤3)浸泡后的膜取出，用去离子水浸泡，得到乙基纤维素膜。
乙基纤维素膜是具有许多小的纳米级孔洞的多孔高聚物膜。对于乙基纤维素膜，浸酸后其分子链会开，所有链段重新组成许多大孔洞，导致离子更易通过。
上述技术方案得到的乙基纤维素膜与致孔剂的复合膜，同时具有乙基纤维素膜的原始的纳米级孔洞和致孔剂片层周围的微米级孔洞。对于乙基纤维素膜与致孔剂的复合膜，浸酸后其分子链断开，但致孔剂片层会阻碍链段重组成大孔洞。另外，断开的少量链段会填充到致孔剂片层周围的微米级孔洞中，导致微米级孔洞缩小。因此，乙基纤维素膜与致孔剂的复合膜浸酸后基本保持原有的小孔洞，并且微米级孔洞也变小，对离子的阻碍作用基本不变。而复合膜作为液体创可贴材料使用时，所接触的体液通常呈现出弱酸性，因此，在酸性条件下所具有的孔径稳定性，是单独的乙基纤维素膜所不具备的。并因为孔径的稳定，对离子的阻碍作用基本不变，也保持了创面内外环境的稳定。
具体的，步骤1)中，所述的致孔剂为蒙脱土或过渡金属碳氮化物(MXene)。
具体的，步骤1)中，所述的溶剂为乙醇或异丙醇。
具体的，步骤1)中，乙基纤维素粉末、致孔剂粉末和有机溶剂的用量比为(1-3g):(0.02-0.12g):(8-12mL)。
具体的，步骤3)中，盐酸的浓度为0.05-0.15mL，浸泡时间为1-48h。
基于上述技术，可以模拟酸性环境对乙基纤维素孔洞结构的影响，从而使乙基纤维素的分子链在酸溶液中断开为链段，并可以实现制备过程中玻璃板与膜的分离。
具体的，步骤4)中，去离子水浸泡时间为20-28h。
基于上述技术方案，可以去除多余的残留盐酸离子。
本发明还提供了上述乙基纤维素复合膜的制备方法制备得到的乙基纤维素复合膜。
本发明还提供了上述乙基纤维素复合膜的应用，用于制备液体创可贴。
本发明所提供的乙基纤维素复合膜具有在酸性条件下稳定的小孔结构，对离子的阻碍作用稳定，适合作为液体创可贴材料。
乙基纤维素无异味、无毒性、具有良好的化学稳定性和疏水性，溶于有机溶剂后可形成均匀的薄膜。本发明通过控制致孔剂的种类和含量，实现了调节乙基纤维素膜对外界离子的阻碍作用，解决了其在液体创可贴方面应用的局限。
附图说明
图1是本发明所提供的乙基纤维素复合膜制备方法的流程示意图。
图2是本发明实施例1提供的EC膜的阻抗谱。
图3是本发明实施例2提供的EC复合膜的阻抗谱。
图4是本发明实施例3提供的EC复合膜的阻抗谱。
图5是本发明实施中所涉及的未加入致孔剂的EC膜的EIS等效电路图。
图6是本发明实施中所涉及的加入致孔剂的EC复合膜的EIS等效电路图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
取2gEC粉末，加入10mL乙醇溶液中，在60℃下磁力搅拌6h，然后将搅拌好的溶液用刮刀均匀涂覆在玻璃板上，再将涂覆好的EC膜浸泡在盐酸溶液中。将同组样品在盐酸溶液中分别浸泡24h，再浸泡在去离子水中24h，去除残余盐酸离子。清洗完毕后，将膜放置在装配有一对Pt电极的膜池中间，用EIS装置测量EC膜的阻抗谱。
EIS等效电路图：
如图5所示，为未加入致孔剂的EC膜(RS表示溶液电阻，REC表示EC膜电阻，CPEEC表示EC膜电容量)。
如图6所示，为加入致孔剂的EC复合膜(RX表示致孔剂电阻，CPEX表示致孔剂电容量)。
EIS装置的结构为：采用两根Pt电极分别插入的盐酸溶液的容器中，两容器通过管路连通，管路中间设置EC膜或EC复合膜隔离两侧的盐酸溶液。
如图2所示，随着EC膜在盐酸溶液中浸泡时间增加，阻抗值减小，整体保持较高的阻抗值。结果表明未加入致孔剂的EC膜在浸酸后其孔洞尺寸会变大，对外界离子的阻碍作用减弱。
实施例2
用二甲基亚砜(DMSO)对Na-MMT粉末进行插层反应，得到片层剥离的MMT粉末，取2gEC粉末，MMT粉末(浓度2％)加入10mL乙醇溶液中，在60℃下磁力搅拌6h，然后将搅拌好的溶液用刮刀均匀涂覆在玻璃板上，再将涂覆好的EC复合膜浸泡在盐酸溶液中。将同组样品在盐酸溶液中分别浸泡24h，再浸泡在去离子水中24h，去除残余盐酸离子。清洗完毕后，将膜放置在装配有一对Pt电极的膜池中间，用EIS装置测量EC复合膜的阻抗谱。
如图3所示，与未加入MMT粉末的EC复合膜相比，掺入MMT粉末的EC复合膜的阻抗值稳定在一个较高的数值。结果表明掺入MMT粉末的EC复合膜具有良好的耐腐蚀性，对外界离子具有较好的阻碍作用，并且阻碍作用更加稳定。
实施例3
用二甲基亚砜(DMSO)对Na-MMT粉末进行插层反应，得到片层剥离的MMT粉末，取2gEC粉末，MMT粉末(浓度5％)加入10mL乙醇溶液中，在60℃下磁力搅拌6h，然后将搅拌好的溶液用刮刀均匀涂覆在玻璃板上，再将涂覆好的EC复合膜浸泡在盐酸溶液中。将同组样品在盐酸溶液中分别浸泡24h后，再浸泡在去离子水中24h，去除残余盐酸离子。清洗完毕后，将膜放置在装配有一对Pt电极的膜池中间，用EIS装置测量EC复合膜的阻抗谱。
如图4所示，与未加入MMT粉末的EC复合膜相比，掺入MMT粉末的EC复合膜的阻抗值稳定在一个较高的数值。结果表明掺入MMT粉末的EC复合膜对外界离子具有良好的耐腐蚀性，对外界离子具有较好的阻碍作用，并且阻碍作用更加稳定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种乙基纤维素复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将乙基纤维素粉末和致孔剂粉末加入到有机溶剂中，搅拌反应，得到混合溶液；
2)将步骤1)得到的所述混合溶液涂覆在玻璃板上，制备出膜，得到玻璃板载的膜；
3)将步骤2)得到的玻璃板载的膜浸入盐酸溶液中浸泡，浸泡过程中，玻璃板与膜分离，得到膜；
4)将步骤3)浸泡后的膜取出，用去离子水浸泡，得到乙基纤维素复合膜。
2.根据权利要求1所述的乙基纤维素复合膜的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述的致孔剂为蒙脱土或过渡金属碳氮化物。
3.根据权利要求1所述的乙基纤维素复合膜的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述的溶剂为乙醇或异丙醇。
4.根据权利要求1所述的乙基纤维素复合膜的制备方法，其特征在于：步骤1)中，乙基纤维素粉末、致孔剂粉末和有机溶剂的用量比为(1-3g):(0.02-0.12g):(8-12mL)。
5.根据权利要求1所述的乙基纤维素复合膜的制备方法，其特征在于：步骤3)中，盐酸的浓度为0.05-0.15mL，浸泡时间为1-48h。
6.根据权利要求1所述的乙基纤维素复合膜的制备方法，其特征在于：步骤4)中，去离子水浸泡时间为20-28h。
7.一种根据权利要求1至6任一所述的乙基纤维素复合膜的制备方法制备得到的乙基纤维素复合膜。
8.根据权利要求7所述的乙基纤维素膜的应用，其特征在于：用于制备液体创可贴。
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