一种丝素蛋白与聚氨酯共混膜的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种丝素蛋白与聚氨酯共混膜的制备方法，先将蚕丝加至含纤维素酶的Na2CO3水溶液中，升温至110‑120℃保温，冷却后用去离子水清洗，得到丝素蛋白；再将聚丙二醇、二羟甲基丙酸混合，升温至120℃保温，降温至85℃加入苯二异氰酸酯进行反应，冷却至室温，加入丙烯酸、丙酮、三己胺，搅拌，于冰水浴中静置，过滤，得到聚氨酯预聚物；然后将丝素蛋白加至溴化锂溶液中，搅拌，混合液导入陶瓷超滤膜进行过滤，得到浓缩液；最后将聚氨酯预聚物加至所得浓缩液中，分散，静置，干燥后即得共混膜。本发明专利技术的共混膜既具有较高的强度，同时也保持了良好韧性，可广泛应用于生物医用材料领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物医用高分子材料
，具体涉及一种丝素蛋白与聚氨酯共混膜的制备方法。
技术介绍
开发具有良好生物相容性及力学性能优良的生物医用高分子材料，是近年国内外生物材料领域的一个研究热点。天然蚕丝和蜘蛛丝由于具有极高的力学强度和韧性，良好的生物降解性而引起重视。蚕丝由丝素和丝胶两部分组成，丝胶包在丝素蛋白的外部约占蚕丝重量的25％～30％，它将丝素纤维黏结在一起形成具有极高强度和韧性的蚕丝。但由于丝胶是一种潜在的过敏源，会引发Ⅰ型(Type-I)过敏反应，因此丝胶的存在影响了蚕丝在生物医药领域的应用。丝素蛋白是蚕丝脱胶后得到的天然高分子纤维蛋白，它含有两种蛋白质链，即重链(H-,约390kDa)和轻链(L-,约26kDa).这两种蛋白质链由二硫键连接在一起。除此之外，丝素蛋白中还存在一种P25(约25kDa)的糖蛋白，并以非共价键的方式与重链和轻链相连。丝素蛋白主要以无规线团、α-螺旋和β-折叠链构象形式存在。研究表明蚕丝纤维的力学性能主要取决于其中的β-折叠链结构及其沿纤维轴方向高度取向的聚集态结构。丝素具有独特的分子结构及良好的生物相容性，可加工成粉体、凝胶、微球、多孔支架、纳米纤维和膜，用于人工器官及其他复合材料的研制，具有广泛的应用前景。
技术实现思路
解决的技术问题：本专利技术提供了一种丝素蛋白与聚氨酯共混膜的制备方法，所得共混膜既具有较高的强度，同时也保持了良好韧性，可广泛应用于生物医用材料领域。技术方案：一种丝素蛋白与聚氨酯共混膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将蚕丝加至含0.5wt.％纤维素酶的Na2CO3水溶液中，升温至110-120℃保温30min，冷却后用去离子水清洗，得到丝素蛋白；步骤2，以重量份计，将聚丙二醇5-10份、二羟甲基丙酸4-8份混合，升温至120℃保温30min，降温至85℃加入苯二异氰酸酯3-9份进行反应，冷却至室温，加入丙烯酸0.5-1.2份、丙酮2-5份、三己胺1-6份，搅拌，于冰水浴中静置，过滤，得到聚氨酯预聚物；步骤3，以重量份计，将步骤1所得丝素蛋白4-10份加至溴化锂溶液3-9份中，搅拌，混合液导入陶瓷超滤膜进行过滤，得到浓缩液；步骤4，将步骤2所得聚氨酯预聚物10-20wt.％加至步骤3所得浓缩液中，分散，静置，干燥后即得共混膜。进一步地，步骤1中Na2CO3水溶液中Na2CO3浓度为10-15wt.％。进一步地，步骤2中反应时间为40-70min。进一步地，步骤3中陶瓷微滤膜平均孔径的范围为200-500nm。进一步地，步骤4中分散条件为800-1000rpm、10-15min。进一步地，步骤4中干燥温度为50-60℃。有益效果：本专利技术的共混膜既具有较高的强度，同时也保持了良好韧性，可广泛应用于生物医用材料领域。具体实施方式实施例1一种丝素蛋白与聚氨酯共混膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将蚕丝加至含0.5wt.％纤维素酶的Na2CO3水溶液中，升温至110℃保温30min，冷却后用去离子水清洗，得到丝素蛋白；步骤2，以重量份计，将聚丙二醇5份、二羟甲基丙酸4份混合，升温至120℃保温30min，降温至85℃加入苯二异氰酸酯3份进行反应，冷却至室温，加入丙烯酸0.5份、丙酮2份、三己胺1份，搅拌，于冰水浴中静置，过滤，得到聚氨酯预聚物；步骤3，以重量份计，将步骤1所得丝素蛋白4份加至溴化锂溶液3份中，搅拌，混合液导入陶瓷超滤膜进行过滤，得到浓缩液；步骤4，将步骤2所得聚氨酯预聚物10wt.％加至步骤3所得浓缩液中，分散，静置，干燥后即得共混膜。其中，步骤1中Na2CO3水溶液中Na2CO3浓度为10wt.％；步骤2中反应时间为40min；步骤3中陶瓷微滤膜平均孔径的范围为200-500nm；步骤4中分散条件为800rpm、15min，干燥温度为50-60℃。实施例2一种丝素蛋白与聚氨酯共混膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将蚕丝加至含0.5wt.％纤维素酶的Na2CO3水溶液中，升温至115℃保温30min，冷却后用去离子水清洗，得到丝素蛋白；步骤2，以重量份计，将聚丙二醇6份、二羟甲基丙酸7份混合，升温至120℃保温30min，降温至85℃加入苯二异氰酸酯4份进行反应，冷却至室温，加入丙烯酸0.7份、丙酮4份、三己胺4份，搅拌，于冰水浴中静置，过滤，得到聚氨酯预聚物；步骤3，以重量份计，将步骤1所得丝素蛋白7份加至溴化锂溶液5份中，搅拌，混合液导入陶瓷超滤膜进行过滤，得到浓缩液；步骤4，将步骤2所得聚氨酯预聚物13wt.％加至步骤3所得浓缩液中，分散，静置，干燥后即得共混膜。其中，步骤1中Na2CO3水溶液中Na2CO3浓度为12wt.％；步骤2中反应时间为60min；步骤3中陶瓷微滤膜平均孔径的范围为200-500nm；步骤4中分散条件为900rpm、10min，干燥温度为50-60℃。实施例3一种丝素蛋白与聚氨酯共混膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将蚕丝加至含0.5wt.％纤维素酶的Na2CO3水溶液中，升温至110℃保温30min，冷却后用去离子水清洗，得到丝素蛋白；步骤2，以重量份计，将聚丙二醇8份、二羟甲基丙酸7份混合，升温至120℃保温30min，降温至85℃加入苯二异氰酸酯7份进行反应，冷却至室温，加入丙烯酸0.9份、丙酮4份、三己胺5份，搅拌，于冰水浴中静置，过滤，得到聚氨酯预聚物；步骤3，以重量份计，将步骤1所得丝素蛋白8份加至溴化锂溶液7份中，搅拌，混合液导入陶瓷超滤膜进行过滤，得到浓缩液；步骤4，将步骤2所得聚氨酯预聚物18wt.％加至步骤3所得浓缩液中，分散，静置，干燥后即得共混膜。其中，步骤1中Na2CO3水溶液中Na2CO3浓度为13wt.％；步骤2中反应时间为40min；步骤3中陶瓷微滤膜平均孔径的范围为200-500nm；步骤4中分散条件为800rpm、15min，干燥温度为50-60℃。实施例4一种丝素蛋白与聚氨酯共混膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将蚕丝加至含0.5wt.％纤维素酶的Na2CO3水溶液中，升温至120℃保温30min，冷却后用去离子水清洗，得到丝素蛋白；步骤2，以重量份计，将聚丙二醇10份、二羟甲基丙酸8份混合，升温至120℃保温30min，降温至85℃加入苯二异氰酸酯9份进行反应，冷却至室温，加入丙烯酸1.2份、丙酮5份、三己胺6份，搅拌，于冰水浴中静置，过滤，得到聚氨酯预聚物；步骤3，以重量份计，将步骤1所得丝素蛋白10份加至溴化锂溶液3份中，搅拌，混合液导入陶瓷超滤膜进行过滤，得到浓缩液；步骤4，将步骤2所得聚氨酯预聚物20wt.％加至步骤3所得浓缩液中，分散，静置，干燥后即得共混膜。其中，步骤1中Na2CO3水溶液中Na2CO3浓度为15wt.％；步骤2中反应时间为70min；步骤3中陶瓷微滤膜平均孔径的范围为200-500nm；步骤4中分散条件为1000rpm、10min，干燥温度为50-60℃。经检测，实施例1至4所得共混膜的断裂强度可达4.60MPa、杨氏模量在1.71MPa以上、断裂伸长率在1065％以上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丝素蛋白与聚氨酯共混膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，将蚕丝加至含0.5wt.%纤维素酶的Na2CO3水溶液中，升温至110‑120℃保温30min，冷却后用去离子水清洗，得到丝素蛋白；步骤2，以重量份计，将聚丙二醇5‑10份、二羟甲基丙酸4‑8份混合，升温至120℃保温30min，降温至85℃加入苯二异氰酸酯3‑9份进行反应，冷却至室温，加入丙烯酸0.5‑1.2份、丙酮2‑5份、三己胺1‑6份，搅拌，于冰水浴中静置，过滤，得到聚氨酯预聚物；步骤3，以重量份计，将步骤1所得丝素蛋白4‑10份加至溴化锂溶液3‑9份中，搅拌，混合液导入陶瓷超滤膜进行过滤，得到浓缩液；步骤4，将步骤2所得聚氨酯预聚物10‑20wt.%加至步骤3所得浓缩液中，分散，静置，干燥后即得共混膜。

【技术特征摘要】
1.一种丝素蛋白与聚氨酯共混膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，将蚕丝加至含0.5wt.%纤维素酶的Na2CO3水溶液中，升温至110-120℃保温30min，冷却后用去离子水清洗，得到丝素蛋白；步骤2，以重量份计，将聚丙二醇5-10份、二羟甲基丙酸4-8份混合，升温至120℃保温30min，降温至85℃加入苯二异氰酸酯3-9份进行反应，冷却至室温，加入丙烯酸0.5-1.2份、丙酮2-5份、三己胺1-6份，搅拌，于冰水浴中静置，过滤，得到聚氨酯预聚物；步骤3，以重量份计，将步骤1所得丝素蛋白4-10份加至溴化锂溶液3-9份中，搅拌，混合液导入陶瓷超滤膜进行过滤，得到浓缩液；步骤4，将步骤2所得聚氨酯预聚物10-20wt.%加至...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪屹，
申请(专利权)人：江苏爱西施科技服务咨询股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32