一种杜仲胶与聚己内酯多层复合膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种杜仲胶基复合膜的制备方法，包括以下步骤：(1)将杜仲胶和聚己内酯分别溶解在三氯甲烷中得到杜仲胶溶液和聚己内酯溶液；(2)将杜仲胶溶液浇入模具中，干燥后得到杜仲胶膜层；(3)再将聚己内酯溶液浇筑到步骤(2)中得到的杜仲胶膜层上，干燥后得到聚己内酯膜层；(4)重复步骤(2)，得到夹心型杜仲胶/聚己内酯/杜仲胶复合膜层；(5)剥离并干燥复合膜层。本发明专利技术使用的原料绿色可降解，成本低，工艺简单。通过杜仲胶和聚己内酯溶液的层层浇铸，在模具上形成复合膜，并且通过改变反应物的浓度与比例可以得到性能差别的复合膜。得到的杜仲胶/聚己内酯/杜仲胶复合膜材料具有良好的弹性，疏水性以及韧性。

【技术实现步骤摘要】
一种杜仲胶与聚己内酯多层复合膜的制备方法
本专利技术涉及利用可再生型高分子材料合成复合膜的领域，具体而言，涉及一种具有良好疏水性及韧性的杜仲胶和聚己内酯的复合膜的制备方法。
技术介绍
随着化石资源的消耗急剧增加，推动林木生物质资源来代替石油以制备化学品等产品变得越来越重要。世界上99％以上的杜仲资源在我国，我国在杜仲胶的开发及应用方面具有很大的优势。与天然橡胶相比，杜仲胶拥有橡塑两重性和极高的黏结性，并且具有良好的热塑加工性，与塑料相比表现出更优异的加工性能。杜仲胶通过与橡胶以及塑料等高分子材料的改性或共混，使其在航海，航空，绿色轮胎，医疗器械，阻尼材料等领域有着潜在的应用价值。近年来有关杜仲胶的研究呈现增长的趋势，但多集中在杜仲胶的提取方法和提取装置上。杜仲胶具有易于结晶、熔点较低、绝缘性强、耐水、耐寒、耐酸碱、热塑性好和形状记忆优良以及优异的耐疲劳、耐磨、防震及抗撕裂等性能。杜仲胶作为功能材料拥有很大的发展潜力和拓展空间。聚己内酯是一种韧性较好，热稳定性良好，强度低，合成可生物降解的高分子材料。聚己内酯和很多高聚物的相容性较好，通过与其共混可改善材料的柔韧性，可染性和黏附性。有关杜仲胶和合成高分子类材料的共混研究较少，基于性能优势互补的思路，可以将杜仲胶和填料共混制备性能优良的薄膜材料。目前已授权的专利中，如中国专利申请CN107383443公开了一种杜仲胶与纳米纤维素的复合薄膜及其制备方法，获得了可降解，可再生，接触角90.5°-76.9°，断裂伸长率在200％-365％的复合薄膜。然而随着对材料要求的提高，仍然需要改进现有技术的方法，以期获得性能更佳的产品。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术首先从杜仲种子中提取杜仲精胶，采用简单的成膜方式以杜仲胶和聚己内酯溶液层层浇铸形成复合膜，从而得到性能良好的复合膜，所述复合膜具有更强的疏水性，更高的断裂伸长率及拉伸强度。本专利技术的一个目的是提供一种杜仲胶基复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将杜仲胶和聚己内酯分别溶解在三氯甲烷中得到质量百分比浓度为0.4-0.6wt％的杜仲胶溶液和质量百分比浓度为0.17-1.30wt％的聚己内酯溶液；(2)将杜仲胶溶液浇入平整的聚四氟乙烯模具中，通风条件干燥1-6h得到杜仲胶膜层；(3)再将聚己内酯溶液浇筑到步骤(2)中得到的杜仲胶膜层上，通风条件干燥1-6h得到聚己内酯膜层；(4)再将杜仲胶溶液浇入步骤(3)的聚己内酯膜层上，得到夹心型操作杜仲胶/聚己内酯/杜仲胶复合膜层；(5)将步骤(4)中得到的复合膜层在室温通风条件下干燥24h以上，得到复合膜，将复合膜从模具剥离，将其放入真空干燥箱干燥即可。其中，所述步骤(1)中的杜仲胶是利用石油醚抽提杜仲种子得到。优选地，步骤(2)和(3)可以交替进行多次，形成杜仲胶与聚己内酯多层交替的复合膜。优选地，所述杜仲胶与聚己内酯多层交替复合膜可以为3-7层，优选为3-5层，最优选为3层，所述多层交替复合膜的最外层为杜仲胶层。优选地，所述各个杜仲胶层和各个聚己内酯层中杜仲胶与聚己内酯的重量比通过各个层的浇筑量控制。优选地，各个层的干燥时间为2-3h，更优选为1-2h。本专利技术的另一个目的是提供一种杜仲胶与聚己内酯基复合膜，所述复合膜根据上述方法制备得到。优选地，所述复合膜为3-7层杜仲胶与聚己内酯交替堆叠的复合膜，优选为3-5层，最优选为3层，所述复合膜的最外层为杜仲胶层。优选地，所述复合膜中各个杜仲胶层中的杜仲胶与各个聚己内酯层中的聚己内酯的重量比10:1至1:1，优选为8:1至1:1。优选地，当所述复合膜为三层结构，即杜仲胶/聚己内酯/杜仲胶复合膜层时，杜仲胶:聚己内酯:杜仲胶的重量比8:1:8至1:1:1。有益效果：本专利技术所涉及使用的原料绿色可降解，所使用的方法成本低，工艺简单。通过杜仲胶和聚己内酯溶液的层层浇铸，在模具上形成复合膜，并且通过改变反应物的浓度与比例可以得到性能差别的复合膜。得到的杜仲胶/聚己内酯/杜仲胶复合膜材料具有良好的弹性，疏水性以及韧性。附图说明图1为表示本专利技术方法的示意图；图2为根据实施例制备的杜仲胶/聚己内酯/杜仲胶复合膜的红外光谱图；图3为根据实施例制备的杜仲胶/聚己内酯/杜仲胶复合膜的拉伸应力-拉伸应变图。图4为根据实施例制备的杜仲胶/聚己内酯/杜仲胶复合膜的水接触角图。具体实施方式以下，将详细地描述本专利技术。在进行描述之前，应当理解的是，在本说明书和所附的权利要求书中使用的术语不应解释为限制于一般含义和字典含义，而应当在允许专利技术人适当定义术语以进行最佳解释的原则的基础上，根据与本专利技术的技术方面相应的含义和概念进行解释。因此，这里提出的描述仅仅是出于举例说明目的的优选实例，并非意图限制本专利技术的范围，从而应当理解的是，在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下，可以由其获得其他等价方式或改进方式。在根据本专利技术的制备方法中，所述步骤(1)中的杜仲胶是利用石油醚抽提杜仲种子得到，例如可以按照中国专利申请CN104231281公开的杜仲胶的提取方法进行提取分离。此外，根据本专利技术的制备方法中，所述步骤(1)中杜仲胶溶解于三氯甲烷的反应条件是：反应温度50℃，磁力搅拌器转速700rpm，反应时间3h。聚己内酯溶解于三氯甲烷的反应条件是：反应温度40℃，磁力搅拌器转速600rpm，反应时间3h。优选地，在根据本专利技术的制备方法中第二层聚己内酯层与第一层杜仲胶层的浇铸间隔时间为2-3h，也即第一层杜仲胶层的干燥时间，通过控制该浇铸间隔时间(干燥时间)，可以在第一层膜并未完全干燥之前进行浇铸，有利于两种高分子链的互相扩散，渗透，缠结。同样地，第三层杜仲胶层与第二层聚己内酯层的浇铸间隔时间为1-2h。优选地，当杜仲胶层为下层，在其上浇铸聚己内酯层时，浇铸间隔时间优选为2-3h，这是因为聚己内酯扩散速度慢。当聚己内酯层为下层，在其上浇铸杜仲胶层时，浇铸间隔时间优选为1-2h，这是因为杜仲胶层扩散速度相对更快一些。优选地，可以通过控制浇铸间隔时间来控制杜仲胶层与聚己内酯层之间的互相扩散的程度，从而根据需要得到性能合适的多层结构。优选地，各个层的干燥时间为2-3h，更优选为1-2h。以下实施例仅是作为本专利技术的实施方案的例子列举，并不对本专利技术构成任何限制，本领域技术人员可以理解在不偏离本专利技术的实质和构思的范围内的修改均落入本专利技术的保护范围。除非特别说明，以下实施例中使用的试剂和仪器均为市售可得产品。本专利技术中杜仲胶与聚己内酯复合方法的示意图如图1所示，其中粗线条表示杜仲胶(EUG)分子，细线条表示聚己内酯(PCL)分子，通过层层浇铸的方式形成复合膜。从FT-IR图谱(图2)可以看出复合膜之间并没有新的化学键生成，说明是一种物理的混合，发生物理的分子链扩散，渗透，缠结。现有技术中有关杜仲胶和高分子材料混合成膜的研究中，其断裂伸长率为43.2-365％；而本专利技术的杜仲胶和聚己内酯复合膜的断裂伸长率最高可达514％，并且最高水接触角值106.5°，疏水性较好。对比实施例1步骤一：(1)取70g粉碎的杜仲种子，料液比l:20加入到加热容器中用2％NaOH蒸煮，80℃，180min，过滤后即得到滤液和残渣。过滤，将所得滤渣用水洗至中性，然后置于50℃烘箱中干燥或者冷冻干燥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种杜仲胶基复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将杜仲胶和聚己内酯分别溶解在三氯甲烷中得到质量百分比浓度为0.4‑0.6wt％的杜仲胶溶液和质量百分比浓度为0.17‑1.30wt％的聚己内酯溶液；(2)将杜仲胶溶液浇入平整的聚四氟乙烯模具中，通风条件干燥1‑6h得到杜仲胶膜层；(3)再将聚己内酯溶液浇筑到步骤(2)中得到的杜仲胶膜层上，通风条件干燥1‑6h得到聚己内酯膜层；(4)再将杜仲胶溶液浇入步骤(3)的聚己内酯膜层上，得到夹心型杜仲胶/聚己内酯/杜仲胶复合膜层；(5)将步骤(4)中得到的复合膜层在室温通风条件下干燥24h以上，得到复合膜，将复合膜从模具剥离，将其放入真空干燥箱干燥即可。

【技术特征摘要】
1.一种杜仲胶基复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将杜仲胶和聚己内酯分别溶解在三氯甲烷中得到质量百分比浓度为0.4-0.6wt％的杜仲胶溶液和质量百分比浓度为0.17-1.30wt％的聚己内酯溶液；(2)将杜仲胶溶液浇入平整的聚四氟乙烯模具中，通风条件干燥1-6h得到杜仲胶膜层；(3)再将聚己内酯溶液浇筑到步骤(2)中得到的杜仲胶膜层上，通风条件干燥1-6h得到聚己内酯膜层；(4)再将杜仲胶溶液浇入步骤(3)的聚己内酯膜层上，得到夹心型杜仲胶/聚己内酯/杜仲胶复合膜层；(5)将步骤(4)中得到的复合膜层在室温通风条件下干燥24h以上，得到复合膜，将复合膜从模具剥离，将其放入真空干燥箱干燥即可。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的所述杜仲胶是利用石油醚抽提杜仲种子得到。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)和(3)可以交替进行多次，形成杜仲胶与聚己内酯多层交替的复合膜。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述杜仲胶与聚己内酯多层交替复合膜可以为...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭锋，岳盼盼，冷泽健，孙润仓，李明飞，边静，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11