本发明专利技术公开了溶剂沉淀法制备单环氧封端聚硅氧烷改性明胶双亲膜，首先制备单环氧封端聚硅氧烷改性明胶溶液，按不同比例加入丙酮，混合均匀，量取0.5～0.8ml混合溶液滴在聚四氟乙烯基底上，静置12～18h，置于35～50℃的常压烘箱内烘干，得到双亲膜。该双亲膜具有一面亲水一面疏水、拉伸强度高、膜柔软等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及双亲膜，特别涉及溶剂沉淀法制备单环氧封端聚硅氧烷改性明胶双亲膜及制备方法。这种双亲膜具有一面亲水一面疏水、拉伸强度高、膜柔软特点，特别适合用作皮包革、服装革或车饰革的涂饰剂。
技术介绍
明胶是从廉价的制革、制药以及食品的副产物或者废弃物中得到，是一种可再生资源，具有生物降解性，对环境没有污染。明胶已成为制备蛋白膜的重要原材料，如同其他天然高分子材料一样，这类蛋白材料成膜后，存在塑料感强、抗水性和耐腐性差等问题。硅氧烷改性明胶可以在一定程度上提高明胶膜的抗水性和柔韧性[201310012009.X]，但是硅氧烷组分在膜中的无序分布直接影响膜结构、膜性能和膜应用。双亲膜可以使硅氧烷组分分布在膜的一面，而另一面为明胶，从而使膜材料的性质和功能也呈现两种性质。本专利技术将利用各个大分子间的相互作用，通过大分子自组装过程制备新型明胶双亲膜。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述不足，提供溶剂沉淀法制备单环氧封端聚硅氧烷改性明胶双亲膜及制备方法，专利技术制备具有一面亲水一面疏水、拉伸强度高、膜柔软等特点的明胶皮革涂饰剂。本专利技术采取的技术方案为：溶剂沉淀法制备单环氧封端聚硅氧烷改性明胶双亲膜及制备方法，包括步骤如下：（1）将表面活性剂烷基硫酸钠溶解于水中配制成水溶液，调节其温度在40～60℃，调节质量百分浓度为0.1～0.5%，其中烷基硫酸钠的烷基链长度为12、14或16；（2）向表面活性剂溶液中加入明胶，明胶的用量为溶液质量的1～10%，调节体系pH为8～11，搅拌4～8h；（3）继续搅拌，分1～8批加入分子量为500的单环氧封端聚二甲基硅氧烷，单环氧封端聚二甲基硅氧烷的用量为明胶分子中伯氨基摩尔量的0.04~1.5倍，于40～60℃反应12～30h，得到白色乳状液，其中白色乳状液的质量浓度为1~30%；（4）向乳状液中加入丙酮，丙酮与反应液的体积比为（1～10）：1，量取0.5～0.8ml混合溶液滴在聚四氟乙烯基底上，静置12～18h，置于35～50℃的常压烘箱中烘干，得到双亲膜。本专利技术利用溶剂沉淀法制备单环氧封端聚二甲基硅氧烷改性明胶具有下列显著优点：首先，含有有机硅的单环氧封端聚二甲基硅氧烷改性明胶，可与明胶分子形成微相分离，促使材料体现出优异、特异的性能。机硅这种特殊结构和组成，使它具有低温柔顺性好、表面张力低、生物相容性好、耐燃、耐候性好、耐水性好、热稳定好和透气性好等特点。其次，本方法实施过程中添加一定量的表面活性剂，可参与明胶分子以及单环氧封端聚二甲基硅氧烷形成核壳结构，一定条件下破乳即可促使聚合物形成连续的涂膜，因此该产品无需进一步乳化。再次，溶剂沉淀法可以更好地使聚合产物向基底逐步迁移。本专利技术所述的溶剂沉淀法制备单环氧封端聚硅氧烷改性明胶双亲膜可用作皮包革、服装革或车饰革的涂饰剂。附图说明图1为明胶的红外谱图；图2为单环氧封端聚二甲基硅氧烷改性明胶的红外谱图；图3为本专利技术双亲膜的气/液面与固/液面接触角图；图4为本专利技术双亲膜的能量色散谱图。具体实施方式：下面通过具体的实施例来详细描述本专利技术：明胶分子中伯氨基含量以伯氨基测定仪测定［采用专利CN102393466A的方法］；单环氧封端聚二甲基硅氧烷以阴离子聚合技术合成；聚合物结构以红外表征；接触角以接触角测定仪测定；玻璃化转变温度（Tg）以差热量热扫描仪测定；元素分析以扫描电子显微镜-能量色散谱联合仪测定。实施例1：在装有温度计插口、取样口及冷凝器插口的三口反应瓶内加入0.3g表面活性剂，95克去离子水，搅拌加热至50℃，待表面活性剂完全溶解后，加入0.65mL2摩尔/升的氢氧化钠，调节反应pH为10.0，加入5g明胶(占溶液总质量的5%)，继续搅拌至明胶完全溶解后，连续或分批加入单环氧封端聚二甲基硅氧烷(Mw=1000)，单环氧封端聚二甲基硅氧烷的用量为明胶分子中伯氨基摩尔量的0.8倍，反应开始，反应24小时体系中的伯胺基含量不再发生变化，停止搅拌和加热，得到单环氧封端聚二甲基硅氧烷改性明胶溶液。单环氧封端聚二甲基硅氧烷改性明胶的红外光谱图(图2)中出现了3条胶原多肽红外光谱图中没有的新谱带，它们的归属如下：(1)802cm-1处出现的峰是Si-CH3中C-H的摇摆振动吸收峰，这是聚二甲基硅氧烷的特征峰之一；(2)1261cm-1处出现的峰是Si-CH3中C-H的对称变形弯曲振动吸收峰，这也是聚二甲基硅氧烷的特征峰之一；(3)2963cm-1处出现的峰为C-H的伸缩振动吸收峰.通过谱图中出现的3条Si-CH3的特征吸收峰，说明单环氧封端聚二甲基硅氧烷中的环氧基团和胶原多肽上的伯氨基发生了反应。在溶液中加入乙醇，乙醇与混合溶液的体积比为1：1，立即量取0.5ml混合溶液滴在聚四氟乙烯基底上，静置6～12h，置于常压烘箱内45℃烘干，得到改性薄膜。原料明胶膜的Tg为215.7℃，改性后的明胶膜的Tg降低40℃。气液面接触角为98°±2，固液面接触角很小。实施例2：所描述方法与实施例1一致，唯一不同是乙醇与混合溶液的体积比为2：1。量取0.5ml混合溶液滴在聚四氟乙烯基底上，静置12～18h，置于常压烘箱内45℃烘干，得到改性薄膜。气液面接触角为97°±2，固液面接触角83°±2。膜一面亲水，一面疏水。实施例3：所描述方法与实施例1一致，唯一不同是乙醇与混合溶液的体积比为3：1。量取0.5ml混合溶液滴在聚四氟乙烯基底上，静置12～18h，置于常压烘箱内45℃烘干，得到改性薄膜。气液面接触角为123°±2，固液面接触角78°±2。膜一面亲水，一面强疏水。实施例4：所描述方法与实施例1一致，唯一不同是乙醇与混合溶液的体积比为4：1。量取0.5ml混合溶液滴在聚四氟乙烯基底上，静置12～18h，置于常压烘箱内45℃烘干，得到改性薄膜。气液面接触角为93°±2，固液面接触角78°±2。膜一面亲水，一面疏水。实施例5：所描述方法与实施例1一致，唯一不同是乙醇与混合溶液的体积比为5：1。量取0.5ml混合溶液滴在聚四氟乙烯基底上，静置12～18h，置于常压烘箱内45℃烘干，得到改性薄膜。气液面接触角为90°±2，固液面接触角79°±2。膜一面亲水，一面疏水。实施例6：所描述方法与实施例1一致，唯一不同是乙醇与混合溶液的比例为6：1。量取0.5ml混合溶液滴在聚四氟乙烯基底上，静置12～18h，置于常压烘箱内45℃烘干，得到改性薄膜。气液面接触角为85°±2，固液面接触角82°±2。实施例7：所描述方法与实施例1一致，唯一不同是乙醇与混合溶液的比例为7：1。量取0.5ml混合溶液滴在聚四氟乙烯基底上，静置12～18h，置于常压烘箱内45℃烘干，得到改性薄膜。气液面接触角为83°±2，固液面接触角75°±2。实施例8：所描述方法与实施例1一致，唯一不同是本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种溶剂沉淀法制备单环氧封端聚硅氧烷改性明胶双亲膜，该双亲膜的玻璃化转变温度为120~240℃，硅氧烷组分在膜的一面富集。
【技术特征摘要】
1.一种溶剂沉淀法制备单环氧封端聚硅氧烷改性明胶双亲膜，该双亲膜的玻璃化转变温度为120~240℃，硅氧烷组分在膜的一面富集。
2.如权利要求1所述单环氧封端聚硅氧烷改性明胶双亲膜及制备方法，包括步骤如下：
（1）将表面活性剂烷基硫酸钠溶解于水中配制成水溶液，调节其温度在40～60℃，调节质量百分浓度为0.1～0.5%，其中烷基硫酸钠的烷基链长度为12、14或16；
（2）向表面活性剂溶液中加入明胶，明胶的用量为溶液质量的1～10%，调节体系...
【专利技术属性】
技术研发人员：许静，班青，李静，李天铎，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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