一种聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯对聚丙烯酸膜耐水性及柔顺性进行改良的方法技术

本发明专利技术公开一种聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯对聚丙烯酸膜耐水性及柔顺性进行改良的方法，采用以下步骤：1）干燥反应器内加入羟基封端的聚三亚甲基碳酸酯单十二烷基醚、溶剂、缩合剂和聚丙烯酸，反应2～4天，得到聚丙烯酸‑聚三亚甲基碳酸酯接枝共聚物；2）干燥反应器内加入接枝共聚物、氨基封端的聚乳酸单十三烷基醚、溶剂和缩合剂，反应2～4天，得到聚丙烯酸‑聚乳酸‑聚三亚甲基碳酸酯双接枝共聚物；3）在干燥反应器内加入双接枝共聚物、聚乳酸单十三烷基醚和溶剂，混合50～60分钟后，用流延法成膜并干燥，得到本发明专利技术目标物。本发明专利技术制备工艺简单、易于掌握，所得改性膜耐水性及柔顺性有了很大的提高。

Method for improving water resistance and flexibility of polyacrylic acid film by polylactic acid and poly (Sanya methyl carbonate)

The invention discloses a method of polylactic acid and poly methyl carbonate in Sanya to improve the water resistance and flexibility of polyacrylate membrane, using the following steps: 1) adding hydroxyl terminated poly methyl carbonate twelve Sanya single alkyl ether, solvent, condensing agent and poly acrylic acid dry reactor, the reaction is 2 to 4 by day, polyacrylic acid Sanya poly methyl carbonate graft copolymer; 2) drying in the reactor with polylactic acid graft copolymer, amino terminated alkyl ether, thirteen single solvent and condensation reaction agent, 2 to 4 days, get polyacrylic acid polylactic acid Sanya poly methyl carbonate double graft copolymer; 3) adding double graft copolymers, poly lactic acid mono alkyl ether and thirteen solvent in dry reactor, mixed 50 ~ 60 minutes, film-forming and drying by casting method, the invention obtains the object. The preparation method of the invention is simple and easy to master, and the water resistance and the flexibility of the modified film are greatly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯对聚丙烯酸膜耐水性及柔顺性进行改良的方法
本专利技术涉及一种对聚丙烯酸膜耐水性及柔顺性进行改良的方法，属于聚合物薄膜制备

技术介绍
聚丙烯酸是一种具有良好的生物相容性和生物可降解性的生物材料，聚丙烯酸膜可用作人造皮肤等，但聚丙烯酸膜亲水性太强且较僵硬，缺乏较好的耐水性及柔顺性，从而一定程度上限制了其应用。聚（D,L）乳酸和聚三亚甲基碳酸酯是具有优良的生物相容性和生物可降解性的生物材料，具有良好的疏水性和柔顺性。先将聚三亚甲基碳酸酯链段接枝到聚丙烯酸分子链上得到聚丙烯酸-聚三亚甲基碳酸酯接枝共聚物，再将聚乳酸链段接枝到聚丙烯酸-聚三亚甲基碳酸酯接枝共聚物中的聚丙烯酸链段上形成聚丙烯酸-聚乳酸-聚三亚甲基碳酸酯双接枝共聚物，然后再将聚乳酸链段加入聚丙烯酸-聚乳酸-聚三亚甲基碳酸酯双接枝共聚物形成共混物，制得改性聚丙烯酸膜，从而极大地提高了聚丙烯酸膜的耐水性及柔顺性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种操作简单及效果较好的对聚丙烯酸膜耐水性及柔顺性进行改良的方法。其技术方案为：一种聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯对聚丙烯酸膜耐水性及柔顺性进行改良的方法，其特征在于：改性膜中聚丙烯酸链段的分子量为82000～92000，聚三亚甲基碳酸酯链段的分子量为2600～2700，聚乳酸链段的分子量为2300～2400；其改性方法采用以下步骤：1）聚丙烯酸-聚三亚甲基碳酸酯接枝共聚物的合成：在干燥反应器内加入羟基封端的聚三亚甲基碳酸酯单十二烷基醚、溶剂、缩合剂和聚丙烯酸，惰性气氛下，于27～33℃搅拌反应2～4天，终止反应，通过过滤、透析、干燥，得到目标物；2）聚丙烯酸-聚乳酸-聚三亚甲基碳酸酯双接枝共聚物的合成：在干燥反应器内加入聚丙烯酸-聚三亚甲基碳酸酯接枝共聚物、氨基封端的聚乳酸单十三烷基醚、溶剂和缩合剂，惰性气氛下，于26～31℃搅拌反应2～4天，终止反应，通过过滤、透析、干燥，得到目标物；3）聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯改良的聚丙烯酸膜的制备：在干燥反应器内加入聚丙烯酸-聚乳酸-聚三亚甲基碳酸酯双接枝共聚物、聚乳酸单十三烷基醚和溶剂，惰性气氛下，于47～51℃搅拌混合50～60分钟后，用流延法成膜并干燥，得到目标物。所述的一种聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯对聚丙烯酸膜耐水性及柔顺性进行改良的方法，步骤1）中，聚三亚甲基碳酸酯单十二烷基醚与聚丙烯酸的摩尔比为15～25:1。所述的一种聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯对聚丙烯酸膜耐水性及柔顺性进行改良的方法，步骤1）中，缩合剂采用N,N’-二环己基碳二亚胺、N,N’-二异丙基碳二亚胺或3-乙基-1-（3-二甲氨丙基）碳二亚胺，缩合剂与聚丙烯酸的摩尔比为1.06～1.9:1，溶剂采用二甲基亚砜，反应物溶液浓度为5～15g:100ml。所述的一种聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯对聚丙烯酸膜耐水性及柔顺性进行改良的方法，步骤2）中，聚乳酸单十三烷基醚采用聚（D,L）乳酸单十三烷基醚，聚乳酸单十三烷基醚与聚丙烯酸-聚三亚甲基碳酸酯接枝共聚物中聚丙烯酸链段的摩尔比为15～25:1。所述的一种聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯对聚丙烯酸膜耐水性及柔顺性进行改良的方法，步骤2）中，缩合剂采用N,N’-二环己基碳二亚胺、N,N’-二异丙基碳二亚胺或3-乙基-1-（3-二甲氨丙基）碳二亚胺，缩合剂与聚丙烯酸-聚三亚甲基碳酸酯接枝共聚物中聚丙烯酸链段的摩尔比为1.06～1.9:1，溶剂采用二甲基亚砜，反应物溶液浓度为5～15g:100ml。所述的一种聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯对聚丙烯酸膜耐水性及柔顺性进行改良的方法，步骤3）中，聚乳酸单十三烷基醚采用聚（D,L）乳酸单十三烷基醚，聚乳酸单十三烷基醚在改性膜中的质量百分比为2～3%，溶剂采用二甲基亚砜，混合物溶液浓度为25～30g:100ml。本专利技术与现有技术相比，其优点为：1、所述的一种聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯对聚丙烯酸膜耐水性及柔顺性进行改良的方法，采用酯化反应、酰胺化反应及共混三种手段，操作简单、易于掌握；2、所述的聚丙烯酸改良膜耐水性及柔顺性有了较大的提高。具体实施方式实施例11）聚丙烯酸-聚三亚甲基碳酸酯接枝共聚物的制备在干燥反应器内加入15.8克聚丙烯酸（分子量为82000）、9.2克羟基封端的聚三亚甲基碳酸酯单十二烷基醚（分子量为2600），加入249ml二甲基亚砜，再加入0.049克N,N’-二环己基碳二亚胺，惰性气氛下，于27℃搅拌反应2天，终止反应，通过过滤、透析、干燥，得到目标物；2）聚丙烯酸-聚乳酸-聚三亚甲基碳酸酯双接枝共聚物的制备在干燥反应器内加入12.1克聚丙烯酸-聚三亚甲基碳酸酯接枝共聚物、6.5克氨基封端的聚乳酸单十三烷基醚（分子量为2300），加入186ml二甲基亚砜，再加入0.036克N,N’-二环己基碳二亚胺，惰性气氛下，于26℃搅拌反应2天，终止反应，通过过滤、透析、干燥，得到目标物；3）聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯改良的聚丙烯酸膜的制备在干燥反应器内加入10克聚丙烯酸-聚乳酸-聚三亚甲基碳酸酯双接枝共聚物和37ml二甲基亚砜溶剂，另加入占改性膜总重量2%的聚乳酸单十三烷基醚（分子量为2300），惰性气氛下，于47℃搅拌混合50分钟，用流延法成膜，在50℃真空干燥箱中干燥得到目标物。经测试：本专利技术目标物与水的表面接触角及其断裂伸长率分别比改性前提高了12.1°和10.1%。实施例21）聚丙烯酸-聚三亚甲基碳酸酯接枝共聚物的制备在干燥反应器内加入15.1克聚丙烯酸（分子量为87000）、8.6克羟基封端的聚三亚甲基碳酸酯单十二烷基醚（分子量为2600），加入237ml二甲基亚砜，再加入0.028克N,N’-二异丙基碳二亚胺，惰性气氛下，于30℃搅拌反应3天，终止反应，通过过滤、透析、干燥，得到目标物；2）聚丙烯酸-聚乳酸-聚三亚甲基碳酸酯双接枝共聚物的制备在干燥反应器内加入12.2克聚丙烯酸-聚三亚甲基碳酸酯接枝共聚物、6.4克氨基封端的聚乳酸单十三烷基醚（分子量为2400），加入185ml二甲基亚砜，再加入0.021克N,N’-二异丙基碳二亚胺，惰性气氛下，于28℃搅拌反应3天，终止反应，通过过滤、透析、干燥，得到目标物；3）聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯改良的聚丙烯酸膜的制备在干燥反应器内加入9.9克聚丙烯酸-聚乳酸-聚三亚甲基碳酸酯双接枝共聚物和36ml二甲基亚砜溶剂，另加入占改性膜总重量3%的聚乳酸单十三烷基醚（分子量为2400），惰性气氛下，于49℃搅拌混合55分钟，用流延法成膜，在50℃真空干燥箱中干燥得到目标物。经测试：本专利技术目标物与水的表面接触角及其断裂伸长率分别比改性前提高了12.7°和10.6%。实施例31）聚丙烯酸-聚三亚甲基碳酸酯接枝共聚物的制备在干燥反应器内加入15.5克聚丙烯酸（分子量为92000）、8.3克羟基封端的聚三亚甲基碳酸酯单十二烷基醚（分子量为2700），加入237ml二甲基亚砜，再加入0.041克3-乙基-1-（3-二甲氨丙基）碳二亚胺，惰性气氛下，于33℃搅拌反应4天，终止反应，通过过滤、透析、干燥，得到目标物；2）聚丙烯酸-聚乳酸-聚三亚甲基碳酸酯双接枝共聚物的制备在干燥反应器内加入11.5克聚丙烯酸-聚三亚甲基碳酸酯接枝共聚物、5.6克氨基封端的聚乳酸单十三烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯对聚丙烯酸膜耐水性及柔顺性进行改良的方法，其特征在于：改性膜中聚丙烯酸链段的分子量为82000～92000，聚三亚甲基碳酸酯链段的分子量为2600～2700，聚乳酸链段的分子量为2300～2400；其改良方法采用以下步骤：1）聚丙烯酸‑聚三亚甲基碳酸酯接枝共聚物的合成：在干燥反应器内加入羟基封端的聚三亚甲基碳酸酯单十二烷基醚、溶剂、缩合剂和聚丙烯酸，惰性气氛下，于27～33℃搅拌反应2～4天，终止反应，通过过滤、透析、干燥，得到目标物；2）聚丙烯酸‑聚乳酸‑聚三亚甲基碳酸酯双接枝共聚物的合成：在干燥反应器内加入聚丙烯酸‑聚三亚甲基碳酸酯接枝共聚物、氨基封端的聚乳酸单十三烷基醚、溶剂和缩合剂，惰性气氛下，于26～31℃搅拌反应2～4天，终止反应，通过过滤、透析、干燥，得到目标物；3）聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯改良的聚丙烯酸膜的制备：在干燥反应器内加入聚丙烯酸‑聚乳酸‑聚三亚甲基碳酸酯双接枝共聚物、聚乳酸单十三烷基醚和溶剂，惰性气氛下，于47～51℃搅拌混合50～60分钟后，用流延法成膜并干燥，得到目标物。

【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯对聚丙烯酸膜耐水性及柔顺性进行改良的方法，其特征在于：改性膜中聚丙烯酸链段的分子量为82000～92000，聚三亚甲基碳酸酯链段的分子量为2600～2700，聚乳酸链段的分子量为2300～2400；其改良方法采用以下步骤：1）聚丙烯酸-聚三亚甲基碳酸酯接枝共聚物的合成：在干燥反应器内加入羟基封端的聚三亚甲基碳酸酯单十二烷基醚、溶剂、缩合剂和聚丙烯酸，惰性气氛下，于27～33℃搅拌反应2～4天，终止反应，通过过滤、透析、干燥，得到目标物；2）聚丙烯酸-聚乳酸-聚三亚甲基碳酸酯双接枝共聚物的合成：在干燥反应器内加入聚丙烯酸-聚三亚甲基碳酸酯接枝共聚物、氨基封端的聚乳酸单十三烷基醚、溶剂和缩合剂，惰性气氛下，于26～31℃搅拌反应2～4天，终止反应，通过过滤、透析、干燥，得到目标物；3）聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯改良的聚丙烯酸膜的制备：在干燥反应器内加入聚丙烯酸-聚乳酸-聚三亚甲基碳酸酯双接枝共聚物、聚乳酸单十三烷基醚和溶剂，惰性气氛下，于47～51℃搅拌混合50～60分钟后，用流延法成膜并干燥，得到目标物。2.根据权利要求1所述的一种聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯对聚丙烯酸膜耐水性及柔顺性进行改良的方法，其特征在于：步骤1）中，聚三亚甲基碳酸酯单十二烷基醚与聚丙烯酸的摩尔比为15～25:1。3.根据权利要求1所述的一种聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯对聚丙烯酸膜耐...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱国全，申红望，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东,37