CN113262652A - 一种可降解膜材料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种可降解膜材料及其制备方法与应用 Download PDF

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CN113262652A CN202110548838.4A CN202110548838A CN113262652A CN 113262652 A CN113262652 A CN 113262652A CN 202110548838 A CN202110548838 A CN 202110548838A CN 113262652 A CN113262652 A CN 113262652A
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Abstract

本发明涉及一种可降解膜材料及其制备方法与应用，属于高分子材料技术领域。本可降解膜材料，由如下重量份的组分组成：1‑10份的改性聚氨酯、10‑25份的PLA、0.1‑1份的扩链剂、0.1‑1份的表面活性剂、0.1‑1份的流平剂和65‑89份的溶剂。本发明还提供上述可降解膜材料的制备方法及其应用。本可降解膜材料具有良好的生物相容性和可降解性能，其强度和韧性有了很大提升，可用于替代医疗行业的塑料材料。

Description

一种可降解膜材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种可降解膜材料及其制备方法与应用。
背景技术
随着全球塑料使用量的攀升，塑料垃圾产生的压力越来越重。因此需要解决塑料垃圾的问题。
目前主要解决方式是采用可降解塑料材料，来代替传统塑料，但是目前制备的可降解塑料材料，尤其是塑料膜制品，具有强度较低、软化点低、韧性差和不耐冲击等缺陷，难以广泛应用。
因此，亟需一种可降解的、且力学性能优异的塑料材料。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题提供一种可降解膜材料及其制备方法与应用。
其一，本发明为了解决上述技术问题提供一种可降解膜材料。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种可降解膜材料，由如下重量份的组分组成：1-10份的改性聚氨酯、10-25份的PLA、0.1-1份的扩链剂、0.1-1份的表面活性剂、0.1-1份的流平剂和65-89份的溶剂。
本发明的可降解膜材料的原理是：
本发明采用由柠檬酸、壳聚糖改性得到的改性聚氨酯(PU)和PLA(聚乳酸)的共混制备的可降解膜材料。由于柠檬酸与壳聚糖均以共价键结合到聚氨酯长链上，此改性聚氨酯具有良好的化学稳定性和生物相容性，而PLA具有良好的生物降解性能，共混得到的可降解膜材料具有良好的生物相容性和可降解性能，并且相较于PLA，其强度和韧性有了很大提升，使该可降解膜材料可用于替代医疗行业的塑料材料。
其中，改性聚氨酯为由柠檬酸和壳聚糖改性的聚氨酯，其结构式可能如下所示：
Figure BDA0003073568370000021
其中，R为壳聚糖，n＝4-135，m＝30-150。
该材料来源为中国发明专利：一种柠檬酸和壳聚糖改性生物相容性聚氨酯及其制备方法，授权公告号为：CN104829843B。
本发明的可降解膜材料的有益效果是：
(1)本可降解膜材料具有良好的生物相容性和可降解性能，大大解决了塑料膜难降解问题，解决了塑料垃圾对环境产生的压力，同时具有的生物相容性能够广泛应用到医疗行业汇总，能够用于制造代替代器官和介入手术中的各种导管及医用材料的表面涂层。
(2)本可降解膜材料的强度和韧性有了很大提升，提供了力学性能，应用非常广泛。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，由如下重量份的组分组成：5份的改性聚氨酯、20份的PLA、0.5份的扩链剂、0.5份的表面活性剂、0.5份的流平剂和75份的溶剂。
采用上述进一步方案的有益效果是：制备得到可降解膜材料的强度和韧性更好，降解能力和生物相容性更好。
进一步，所述PLA的分子量为100000-10000000。
采用上述进一步方案的有益效果是：提高了可降解膜材料的力学强度。
进一步，所述扩链剂为DMPA或环氧硅油扩链剂。
采用上述进一步方案的有益效果是：提高可降解膜材料的力学强度。
进一步，所述表面活性剂为脂肪醇类表面活性剂。
采用上述进一步方案的有益效果是：提高可降解膜材料的共混程度，提高生物相容性。
进一步，所述流平剂为硬脂酸锌或聚乙烯蜡。
采用上述进一步方案的有益效果是：提高混合程度。
进一步，所述溶剂为N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺。
采用上述进一步方案的有益效果是：提高混合程度。
其二，本发明为了解决上述技术问题提供一种可降解膜材料的制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种如上述的可降解膜材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、依次称取如下重量份的组分：1-10份的改性聚氨酯、10-25份的PLA、0.1-1份的扩链剂、0.1-1份的表面活性剂、0.1-1份的流平剂和65-89份的溶剂，按顺序混合，得到混合物；
S2、将步骤S1得到的混合物在75-95℃下搅拌溶解2-24h，然后在25-35℃下静置4-8h脱泡，即得到可降解膜材料。
本发明的制备方法的有益效果是：本制备方法操作简单，不需要过多操作，制备成本低，利于广泛推广应用，制备得到的可降解膜材料具有优异的力学性能、生物相容性和降解能力。
其三，本发明为了解决上述技术问题提供一种可降解膜材料的应用。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种中空纤维膜，由以下步骤制备得到：
取如权利要求1-7任一项所述的可降解膜材料，以丝状喷出，在0-40℃下凝固，得到膜丝；
将膜丝以20-25m/min的速率缠绕成卷状，即得到中空纤维膜。
本发明的中空纤维膜的有益效果是：制备的中空纤维膜具有良好的力学性能，从而能够广泛应用在水处理技术领域，能够过滤水中的杂质。
其四，本发明为了解决上述技术问题提供一种可降解膜材料的应用。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种平板膜，由以下步骤制备得到：
取如权利要求1-7任一项所述的可降解膜材料，刮制成薄膜，并置于封闭空间中放置0-60s，再在0-40℃的水中固化成膜，即得。
本发明的平板膜的有益效果是：制备的平板膜具有良好的力学性能，从而能够广泛应用在水处理技术领域，能够过滤水中的杂质。
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
本实施例提供一种可降解膜材料，由如下重量份的组分组成：1份的改性聚氨酯、25份的PLA、1份的DMPA、1份的脂肪醇类表面活性剂、1份的硬脂酸锌和71份的N，N-二甲基甲酰胺。
其中，所述PLA的分子量为100000-10000000。PLA指代聚乳酸。DMPA指代2，2-二羟甲基丙酸。
其中，改性聚氨酯为由柠檬酸和壳聚糖改性的聚氨酯，其结构式可能如下所示：
Figure BDA0003073568370000051
其中，R为壳聚糖，n＝4-135，m＝30-150。
该材料来源为中国发明专利：一种柠檬酸和壳聚糖改性生物相容性聚氨酯及其制备方法，授权公告号为：CN104829843B。
本实施例还提供一种如上述的可降解膜材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、依次称取如下重量份的组分：1份的改性聚氨酯、25份的PLA、1份的DMPA、1份的脂肪醇类表面活性剂、1份的硬脂酸锌和71份的N，N-二甲基甲酰胺，按顺序加入到原料罐中混合，得到混合物；
S2、将步骤S1得到的混合物在75℃下搅拌溶解4h，待充分溶解后，然后在25℃下静置4h脱泡，即得到可降解膜材料。
本实施例还提供关于可降解膜材料的应用。
其一为，一种中空纤维膜，由以下步骤制备得到：
取如上述的可降解膜材料，启动计量泵，打开氮气阀，将可降解膜材料以5ml/min的速度压入到喷丝头中，同时以0.25g/s的速度向喷丝头中通入芯液水，然后以丝状喷出，喷出的距离为20cm，然后进入到凝固水浴中，在20℃下凝固，得到膜丝。
将得到的膜丝浸泡在温度为20℃的水中，放置24小时以上，去除膜丝上残余的溶剂，然后以20m/min缠绕成卷状，得到中空纤维膜。中空纤维膜的内径为0.9mm左右，膜壁厚为0.15mm左右。
其二为，一种平板膜，由以下步骤制备得到：
取如上述的可降解膜材料，使用一定厚度的刮刀将可降解膜材料在干净平整的玻璃板上刮制成薄膜，并置于一定湿度和温度的封闭空间中放置15s，再浸入20℃的水中固化成膜，即得到平板膜。将制备好的平板膜浸泡在温度为20℃的水中，放置24小时以上，去除膜丝上残余的溶剂。平板膜的厚度为0.15mm。
实施例2
本实施例提供一种可降解膜材料，由如下重量份的组分组成：2份的改性聚氨酯、23份的PLA、0.9份的环氧硅油扩链剂、0.9份的脂肪醇类表面活性剂、0.9份的聚乙烯蜡和72.3份的N，N-二甲基乙酰胺。
其中，所述PLA的分子量为100000-10000000。
其中，改性聚氨酯为由柠檬酸和壳聚糖改性的聚氨酯，其结构式可能如下所示：
Figure BDA0003073568370000061
Figure BDA0003073568370000071
其中，R为壳聚糖，n＝4-135，m＝30-150。
该材料来源为中国发明专利：一种柠檬酸和壳聚糖改性生物相容性聚氨酯及其制备方法，授权公告号为：CN104829843B。
本实施例还提供一种如上述的可降解膜材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、依次称取如下重量份的组分：2份的改性聚氨酯、23份的PLA、0.9份的环氧硅油扩链剂、0.9份的脂肪醇类表面活性剂、0.9份的聚乙烯蜡和72.3份的N，N-二甲基乙酰胺，按顺序加入到原料罐中混合，得到混合物；
S2、将步骤S1得到的混合物在95℃下搅拌溶解24h，待充分溶解后，然后在35℃下静置8h脱泡，即得到可降解膜材料。
本实施例还提供关于可降解膜材料的应用。
其一为，一种中空纤维膜，由以下步骤制备得到：
取如上述的可降解膜材料，启动计量泵，打开氮气阀，将可降解膜材料以10ml/min的速度压入到喷丝头中，同时以0.25g/s的速度向喷丝头中通入芯液水，然后以丝状喷出，喷出的距离为10cm，然后进入到凝固水浴中，在0℃下凝固，得到膜丝。
将得到的膜丝浸泡在温度为25℃的水中，放置24小时以上，去除膜丝上残余的溶剂，然后以25m/min缠绕成卷状，得到中空纤维膜。中空纤维膜的内径为0.9mm左右，膜壁厚为0.15mm左右。
其二为，一种平板膜，由以下步骤制备得到：
取如上述的可降解膜材料，使用一定厚度的刮刀将可降解膜材料在干净平整的玻璃板上刮制成薄膜，并置于一定湿度和温度的封闭空间中放置60s，再浸入40℃的水中固化成膜，即得到平板膜。将制备好的平板膜浸泡在温度为25℃的水中，放置24小时以上，去除膜丝上残余的溶剂。平板膜的厚度为0.25mm。
实施例3
本实施例提供一种可降解膜材料，由如下重量份的组分组成：4份的改性聚氨酯、21份的PLA、0.8份的DMPA、0.8份的脂肪醇类表面活性剂、0.8份的硬脂酸锌和72.6份的N，N-二甲基乙酰胺。
其中，所述PLA的分子量为100000-10000000。
其中，改性聚氨酯为由柠檬酸和壳聚糖改性的聚氨酯，其结构式可能如下所示：
Figure BDA0003073568370000081
其中，R为壳聚糖，n＝4-135，m＝30-150。
该材料来源为中国发明专利：一种柠檬酸和壳聚糖改性生物相容性聚氨酯及其制备方法，授权公告号为：CN104829843B。
本实施例还提供一种如上述的可降解膜材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、依次称取如下重量份的组分：4份的改性聚氨酯、21份的PLA、0.8份的DMPA、0.8份的脂肪醇类表面活性剂、0.8份的硬脂酸锌和72.6份的N，N-二甲基乙酰胺，按顺序加入到原料罐中混合，得到混合物；
S2、将步骤S1得到的混合物在80℃下搅拌溶解12h，待充分溶解后，然后在30℃下静置6h脱泡，即得到可降解膜材料。
本实施例还提供关于可降解膜材料的应用。
其一为，一种中空纤维膜，由以下步骤制备得到：
取如上述的可降解膜材料，启动计量泵，打开氮气阀，将可降解膜材料以10ml/min的速度压入到喷丝头中，同时以0.15g/s的速度向喷丝头中通入芯液水，然后以丝状喷出，喷出的距离为10cm，然后进入到凝固水浴中，在0℃下凝固，得到膜丝。
将得到的膜丝浸泡在温度为22℃的水中，放置24小时以上，去除膜丝上残余的溶剂，然后以22m/min缠绕成卷状，得到中空纤维膜。中空纤维膜的内径为0.9mm左右，膜壁厚为0.15mm左右。
其二为，一种平板膜，由以下步骤制备得到：
取如上述的可降解膜材料，使用一定厚度的刮刀将可降解膜材料在干净平整的玻璃板上刮制成薄膜，并置于一定湿度和温度的封闭空间中放置30s，再浸入0℃的水中固化成膜，即得到平板膜。将制备好的平板膜浸泡在温度为22℃的水中，放置24小时以上，去除膜丝上残余的溶剂。平板膜的厚度为0.2mm。
实施例4
本实施例提供一种可降解膜材料，由如下重量份的组分组成：6份的改性聚氨酯、19份的PLA、0.7份的DMPA、0.7份的脂肪醇类表面活性剂、0.7份的聚乙烯蜡和73.2份的N，N-二甲基甲酰胺。
其中，所述PLA的分子量为100000-10000000。
其中，改性聚氨酯为由柠檬酸和壳聚糖改性的聚氨酯，其结构式可能如下所示：
Figure BDA0003073568370000101
其中，R为壳聚糖，n＝4-135，m＝30-150。
该材料来源为中国发明专利：一种柠檬酸和壳聚糖改性生物相容性聚氨酯及其制备方法，授权公告号为：CN104829843B。
本实施例还提供一种如上述的可降解膜材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、依次称取如下重量份的组分：6份的改性聚氨酯、19份的PLA、0.7份的DMPA、0.7份的脂肪醇类表面活性剂、0.7份的聚乙烯蜡和73.2份的N，N-二甲基甲酰胺，按顺序加入到原料罐中混合，得到混合物：
S2、将步骤S1得到的混合物在90℃下搅拌溶解20h，待充分溶解后，然后在32℃下静置7h脱泡，即得到可降解膜材料。
本实施例还提供关于可降解膜材料的应用。
其一为，一种中空纤维膜，由以下步骤制备得到：
取如上述的可降解膜材料，启动计量泵，打开氮气阀，将可降解膜材料以12ml/min的速度压入到喷丝头中，同时以0.21g/s的速度向喷丝头中通入芯液水，然后以丝状喷出，喷出的距离为16cm，然后进入到凝固水浴中，在35℃下凝固，得到膜丝。
将得到的膜丝浸泡在温度为22℃的水中，放置24小时以上，去除膜丝上残余的溶剂，然后以22m/min缠绕成卷状，得到中空纤维膜。中空纤维膜的内径为0.9mm左右，膜壁厚为0.15mm左右。
其二为，一种平板膜，由以下步骤制备得到：
取如上述的可降解膜材料，使用一定厚度的刮刀将可降解膜材料在干净平整的玻璃板上刮制成薄膜，并置于一定湿度和温度的封闭空间中放置50s，再浸入32℃的水中固化成膜，即得到平板膜。将制备好的平板膜浸泡在温度为22℃的水中，放置24小时以上，去除膜丝上残余的溶剂。平板膜的厚度为0.22mm。
实施例5
本实施例提供一种可降解膜材料，由如下重量份的组分组成：8份的改性聚氨酯、17份的PLA、0.6份的环氧硅油扩链剂、0.6份的脂肪醇类表面活性剂、0.6份的硬脂酸锌和73.2份的N，N-二甲基甲酰胺。
其中，所述PLA的分子量为100000-10000000。
其中，改性聚氨酯为由柠檬酸和壳聚糖改性的聚氨酯，其结构式可能如下所示：
Figure BDA0003073568370000111
Figure BDA0003073568370000121
其中，R为壳聚糖，n＝4-135，m＝30-150。
该材料来源为中国发明专利：一种柠檬酸和壳聚糖改性生物相容性聚氨酯及其制备方法，授权公告号为：CN104829843B。
本实施例还提供一种如上述的可降解膜材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、依次称取如下重量份的组分：8份的改性聚氨酯、17份的PLA、0.6份的环氧硅油扩链剂、0.6份的脂肪醇类表面活性剂、0.6份的硬脂酸锌和73.2份的N，N-二甲基甲酰胺，按顺序加入到原料罐中混合，得到混合物；
S2、将步骤S1得到的混合物在85℃下搅拌溶解10h，待充分溶解后，然后在25℃下静置5h脱泡，即得到可降解膜材料。
本实施例还提供关于可降解膜材料的应用。
其一为，一种中空纤维膜，由以下步骤制备得到：
取如上述的可降解膜材料，启动计量泵，打开氮气阀，将可降解膜材料以5ml/min的速度压入到喷丝头中，同时以0.15g/s的速度向喷丝头中通入芯液水，然后以丝状喷出，喷出的距离为10cm，然后进入到凝固水浴中，在10℃下凝固，得到膜丝。
将得到的膜丝浸泡在温度为20℃的水中，放置24小时以上，去除膜丝上残余的溶剂，然后以25m/min缠绕成卷状，得到中空纤维膜。中空纤维膜的内径为0.9mm左右，膜壁厚为0.15mm左右。
其二为，一种平板膜，由以下步骤制备得到：
取如上述的可降解膜材料，使用一定厚度的刮刀将可降解膜材料在干净平整的玻璃板上刮制成薄膜，并置于一定湿度和温度的封闭空间中放置10s，再浸入5℃的水中固化成膜，即得到平板膜。将制备好的平板膜浸泡在温度为20℃的水中，放置24小时以上，去除膜丝上残余的溶剂。平板膜的厚度为0.15mm。
实施例6
本实施例提供一种可降解膜材料，由如下重量份的组分组成：10份的改性聚氨酯、15份的PLA、0.5份的环氧硅油扩链剂、0.5份的脂肪醇类表面活性剂、0.5份的硬脂酸锌和73.5份的N，N-二甲基甲酰胺。
其中，所述PLA的分子量为100000-10000000。
其中，改性聚氨酯为由柠檬酸和壳聚糖改性的聚氨酯，其结构式可能如下所示：
Figure BDA0003073568370000131
其中，R为壳聚糖，n＝4-135，m＝30-150。
该材料来源为中国发明专利：一种柠檬酸和壳聚糖改性生物相容性聚氨酯及其制备方法，授权公告号为：CN104829843B。
本实施例还提供一种如上述的可降解膜材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、依次称取如下重量份的组分：10份的改性聚氨酯、15份的PLA、0.5份的环氧硅油扩链剂、0.5份的脂肪醇类表面活性剂、0.5份的硬脂酸锌和73.5份的N，N-二甲基甲酰胺，按顺序加入到原料罐中混合，得到混合物；
S2、将步骤S1得到的混合物在85℃下搅拌溶解10h，待充分溶解后，然后在25℃下静置5h脱泡，即得到可降解膜材料。
本实施例还提供关于可降解膜材料的应用。
其一为，一种中空纤维膜，由以下步骤制备得到：
取如上述的可降解膜材料，启动计量泵，打开氮气阀，将可降解膜材料以5ml/min的速度压入到喷丝头中，同时以0.15g/s的速度向喷丝头中通入芯液水，然后以丝状喷出，喷出的距离为10cm，然后进入到凝固水浴中，在10℃下凝固，得到膜丝。
将得到的膜丝浸泡在温度为20℃的水中，放置24小时以上，去除膜丝上残余的溶剂，然后以25m/min缠绕成卷状，得到中空纤维膜。中空纤维膜的内径为0.9mm左右，膜壁厚为0.15mm左右。
其二为，一种平板膜，由以下步骤制备得到：
取如上述的可降解膜材料，使用一定厚度的刮刀将可降解膜材料在干净平整的玻璃板上刮制成薄膜，并置于一定湿度和温度的封闭空间中放置10s，再浸入5℃的水中固化成膜，即得到平板膜。将制备好的平板膜浸泡在温度为20℃的水中，放置24小时以上，去除膜丝上残余的溶剂。平板膜的厚度为0.15mm。
对比例1
本对比例由如下重量份的组分组成：25份的PLA、1份的环氧硅油扩链剂、1份的脂肪醇类表面活性剂、1份的硬脂酸锌和72份的N，N-二甲基甲酰胺。
其中，所述PLA的分子量为100000-10000000。
本对比例采用实施例1的制备方法同样制备成膜材料，包括以下步骤：
S1、依次称取如下重量份的组分：25份的PLA、1份的环氧硅油扩链剂、1份的脂肪醇类表面活性剂、1份的硬脂酸锌和72份的N，N-二甲基甲酰胺，按顺序加入到原料罐中混合，得到混合物；
S2、将步骤S1得到的混合物在75℃下搅拌溶解4h，待充分溶解后，然后在25℃下静置4h脱泡，即得到膜材料。
将得到的膜材料同样制备成中空纤维膜和平板膜，具体如下。
其一为，一种中空纤维膜，由以下步骤制备得到：
取如上述的可降解膜材料，启动计量泵，打开氮气阀，将可降解膜材料以5ml/min的速度压入到喷丝头中，同时以0.15g/s的速度向喷丝头中通入芯液水，然后以丝状喷出，喷出的距离为10cm，然后进入到凝固水浴中，在10℃下凝固，得到膜丝。
将得到的膜丝浸泡在温度为20℃的水中，放置24小时以上，去除膜丝上残余的溶剂，然后以25m/min缠绕成卷状，得到中空纤维膜。中空纤维膜的内径为0.9mm左右，膜壁厚为0.15mm左右。
其二为，一种平板膜，由以下步骤制备得到：
取如上述的可降解膜材料，使用一定厚度的刮刀将可降解膜材料在干净平整的玻璃板上刮制成薄膜，并置于一定湿度和温度的封闭空间中放置10s，再浸入5℃的水中固化成膜，即得到平板膜。将制备好的平板膜浸泡在温度为20℃的水中，放置24小时以上，去除膜丝上残余的溶剂。平板膜的厚度为0.15mm。
对比例2
本对比例由如下重量份的组分组成：10份的改性聚氨酯、0.5份的环氧硅油扩链剂、0.5份的脂肪醇类表面活性剂、0.5份的硬脂酸锌和88.5份的N，N-二甲基甲酰胺。
其中，改性聚氨酯为由柠檬酸和壳聚糖改性的聚氨酯，其结构式可能如下所示：
Figure BDA0003073568370000161
其中，R为壳聚糖，n＝4-135，m＝30-150。
该材料来源为专利：一种柠檬酸和壳聚糖改性生物相容性聚氨酯及其制备方法，专利公开号：CN104829843B。
本对比例采用实施例1的制备方法同样制备成膜材料，包括以下步骤：
S1、依次称取如下重量份的组分：10份的改性聚氨酯、0.5份的环氧硅油扩链剂、0.5份的脂肪醇类表面活性剂、0.5份的硬脂酸锌和88.5份的N，N-二甲基甲酰胺，按顺序加入到原料罐中混合，得到混合物；
S2、将步骤S1得到的混合物在75℃下搅拌溶解4h，待充分溶解后，然后在25℃下静置4h脱泡，即得到膜材料。
将得到的膜材料同样制备成中空纤维膜和平板膜，具体如下。
其一为，一种中空纤维膜，由以下步骤制备得到：
取如上述的可降解膜材料，启动计量泵，打开氮气阀，将可降解膜材料以5ml/min的速度压入到喷丝头中，同时以0.15g/s的速度向喷丝头中通入芯液水，然后以丝状喷出，喷出的距离为10cm，然后进入到凝固水浴中，在10℃下凝固，得到膜丝。
将得到的膜丝浸泡在温度为20℃的水中，放置24小时以上，去除膜丝上残余的溶剂，然后以25m/min缠绕成卷状，得到中空纤维膜。中空纤维膜的内径为0.9mm左右，膜壁厚为0.15mm左右。
其二为，一种平板膜，由以下步骤制备得到：
取如上述的可降解膜材料，使用一定厚度的刮刀将可降解膜材料在干净平整的玻璃板上刮制成薄膜，并置于一定湿度和温度的封闭空间中放置10s，再浸入5℃的水中固化成膜，即得到平板膜。将制备好的平板膜浸泡在温度为20℃的水中，放置24小时以上，去除膜丝上残余的溶剂。平板膜的厚度为0.15mm。
实验例
将实施例1-6以及对比例1-2制备得到中空纤维膜进行力学性能测试，制备平板膜进行生物相容性测试。
在测试降解率，降解率测试参展DB35/343-1999可降解聚乙烯薄膜包装袋的标准进行环境处理，处理180天后计算降解率。
拉伸强度按照GB/T 1040.1-2018&GB/T 1040.3-2006塑料拉伸性能的测定进行测试。
生物相容性根据膜对BSA的吸附量及纯水的接触角来判定：BSA吸附量越小，生物相容性越好；纯水接触角越小，生物相容性越好。
测试结果如下表所示：
表
Figure BDA0003073568370000171
Figure BDA0003073568370000181
从上表可以看出，本发明采用由柠檬酸、壳聚糖改性的聚氨酯(PU)和PLA的共混制备的可降解膜材料。由于柠檬酸与壳聚糖均以共价键结合到聚氨酯长链上，此改性聚氨酯具有良好的化学稳定性和生物相容性，而PLA具有良好的生物降解性能，共混得到的可降解膜材料具有良好的生物相容性和可降解性能，并且相较于PLA，其强度和韧性有了很大提升，使该可降解膜材料可用于替代医疗行业的塑料材料。
需要注意的是，本发明中的“包括”意指其除所述成分外，还可以包括其他成分，所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。
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 (10)

1.一种可降解膜材料，其特征在于，由如下重量份的组分组成：1-10份的改性聚氨酯、10-25份的PLA、0.1-1份的扩链剂、0.1-1份的表面活性剂、0.1-1份的流平剂和65-89份的溶剂。
2.根据权利要求1所述的可降解膜材料，其特征在于，由如下重量份的组分组成：5份的改性聚氨酯、20份的PLA、0.5份的扩链剂、0.5份的表面活性剂、0.5份的流平剂和75份的溶剂。
3.根据权利要求1所述的可降解膜材料，其特征在于，所述PLA的分子量为100000-10000000。
4.根据权利要求1所述的可降解膜材料，其特征在于，所述扩链剂为DMPA或环氧硅油扩链剂。
5.根据权利要求1所述的可降解膜材料，其特征在于，所述表面活性剂为脂肪醇类表面活性剂。
6.根据权利要求1所述的可降解膜材料，其特征在于，所述流平剂为硬脂酸锌或聚乙烯蜡。
7.根据权利要求1-6任一项所述的可降解膜材料，其特征在于，所述溶剂为N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的可降解膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、依次称取如下重量份的组分：1-10份的改性聚氨酯、10-25份的PLA、0.1-1份的扩链剂、0.1-1份的表面活性剂、0.1-1份的流平剂和65-89份的溶剂，按顺序混合，得到混合物；
S2、将步骤S1得到的混合物在75-95℃下搅拌溶解2-24h，然后在25-35℃下静置4-8h脱泡，即得到可降解膜材料。
9.权利要求1-7任一项所述的可降解膜材料在制备中空纤维膜或平板膜中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述中空纤维膜由以下步骤制备得到：
取如权利要求1-7任一项所述的可降解膜材料，以丝状喷出，在0-40℃下凝固，得到膜丝；将膜丝以20-25m/min的速率缠绕成卷状，即得；所述平板膜，由以下步骤制备得到：取如权利要求1-7任一项所述的可降解膜材料，刮制成薄膜，并置于封闭空间中放置0-60s，再在0-40℃的水中固化成膜，即得。
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