一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶，包括以下重量份数的组分：二氧化钛2‑5份，凹凸棒土3‑6份，壳聚糖5‑8份，醋酸酐6‑8份，戊二醛4‑7份，盐酸溶液10‑12份，硫酸锌溶液15‑20份，所述盐酸溶液的浓度为1.5‑5mol/L，所述硫酸锌溶液的浓度为0.4‑1mol/L。本发明专利技术还公开了一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶的制备方法，包括4个步骤：制备凹凸棒土溶液、凹凸棒土溶液的活化、制备改性的壳聚糖溶液、制备凹凸棒土复合壳聚糖凝胶。本发明专利技术通过凹凸棒土复合壳聚糖制备凝胶，凹凸棒土可提高水凝胶的机械强度；二氧化钛可增强凝胶对紫外线的吸收；盐酸溶液和硫酸锌溶液可以活化凹凸棒土。

【技术实现步骤摘要】
一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶及其制备方法
本专利技术涉及一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶及其制备方法，属于化工

技术介绍
水凝胶是一种能在水中溶胀并保持大量水分但又不溶解的具有三维网络结构的高分子材料，作为高吸水材料、外科软组织填充材料、软性角膜接触镜和皮肤移植材料、隔水混凝土填加剂、石油回收堵水剂等在卫生、生物医学、建筑、化工等诸多领域得到广泛的应用。但由于化学交联的聚合物水凝胶有光学透明性差、吸水(脱水)速率低、强度低、脆性大等不足，因而在应用上受到极大限制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种凹凸棒土复合壳聚糖制备凝胶，凹凸棒土晶体表面富含的大量羟基可与水凝胶中的聚合物基质形成氢键而改善交联结构，提高水凝胶的机械强度；加入二氧化钛可以增强凝胶对紫外线的吸收；盐酸溶液和硫酸锌溶液可以活化凹凸棒土。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶，其特征是，包括以下重量份数的组分：二氧化钛2-5份，凹凸棒土3-6份，壳聚糖5-8份，醋酸酐6-8份，戊二醛4-7份，盐酸溶液10-12份，硫酸锌溶液15-20份，所述盐酸溶液的浓度为1.5-5mol/L，所述硫酸锌溶液的浓度为0.4-1mol/L。一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶的制备方法，其特征是，包括以下步骤：(1)制备凹凸棒土溶液将0.5-2.5g的凹凸棒土溶于80-100ml的蒸馏水中，搅拌0.5h至溶解均匀，静置放置1小时后过滤掉沉淀，滤液烘干研磨过筛；将研磨后的凹凸棒土超声分散于蒸馏水中，配制成浓度为0.05-0.08g/ml的凹凸棒土分散液。(2)凹凸棒土溶液的活化向凹凸棒土分散液中加入盐酸溶液和硫酸锌溶液，进行活化和离子交换吸附；(3)制备改性的壳聚糖溶液将0.4-2g的壳聚糖溶于90-100ml的醋酸酐中，搅拌0.5h至溶解均匀，静置放置2h，形成改性的壳聚糖溶液；(4)制备凹凸棒土复合壳聚糖凝胶将步骤(2)活化后的凹凸棒土分散液和步骤(3)中改性的壳聚糖溶液混合，分别加入二氧化钛和戊二醛溶液，并于恒温水浴中加热，静置24h后，洗涤，即形成凹凸棒土复合壳聚糖凝胶。前述的一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶及其制备方法，其特征是，所述步骤(1)中采用磁力搅拌器进行搅拌。前述的一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶的制备方法，其特征是，所述步骤(1)中烘干温度为100-120℃。前述的一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶的制备方法，其特征是，所述步骤(1)中过滤方式为抽滤。前述的一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶的制备方法，其特征是，所述步骤(3)中采用磁力搅拌器进行搅拌。前述的一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶的制备方法，其特征是，所述步骤(4)中的恒温水浴温度为40-60℃。前述的一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶的制备方法，其特征是，所述步骤(4)中的洗涤所用的洗涤剂为去离子水。前述的一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶的制备方法，其特征是，所述步骤(4)中的洗涤次数为3-6次。本专利技术通过凹凸棒土复合壳聚糖制备水凝胶，凹凸棒土晶体表面富含的大量羟基可与水凝胶中的聚合物基质形成氢键而改善交联结构，提高水凝胶的机械强度；加入二氧化钛可以增强凝胶对紫外线的吸收；盐酸溶液和硫酸锌溶液可以活化凹凸棒土。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1：一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶，包括以下重量份数的组分：二氧化钛2份，凹凸棒土3份，壳聚糖5份，醋酸酐6份，戊二醛4份，盐酸溶液10份，硫酸锌溶液15份，所述盐酸溶液的浓度为1.5mol/L，所述硫酸锌溶液的浓度为0.4mol/L。一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶的制备方法，包括以下步骤：(1)制备凹凸棒土溶液将0.5g的凹凸棒土溶于80ml的蒸馏水中，采用磁力搅拌器搅拌0.5h至溶解均匀，静置放置1小时后过抽滤掉沉淀，滤液100℃烘干研磨过筛；将研磨后的凹凸棒土超声分散于蒸馏水中，配制成浓度为0.05g/ml的凹凸棒土分散液；(2)凹凸棒土溶液的活化向凹凸棒土分散液中加入盐酸溶液和硫酸锌溶液，进行活化和离子交换吸附；(3)制备改性的壳聚糖溶液将0.4g的壳聚糖溶于90ml的醋酸酐中，磁力搅拌器搅拌0.5h至溶解均匀，静置放置2h，形成改性的壳聚糖溶液；(4)制备凹凸棒土复合壳聚糖凝胶将步骤(2)活化后的凹凸棒土分散液和步骤(3)中改性的壳聚糖溶液混合，分别加入二氧化钛（可以增强凝胶对紫外线的吸收）和戊二醛溶液，并于40℃恒温水浴中加热，静置24h后，去离子水洗涤3次，即形成凹凸棒土复合壳聚糖凝胶。实施例2：一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶，包括以下重量份数的组分：二氧化钛3份，凹凸棒土4份，壳聚糖6份，醋酸酐7份，戊二醛5份，盐酸溶液11份，硫酸锌溶液16份，所述盐酸溶液的浓度为2mol/L，所述硫酸锌溶液的浓度为0.5mol/L。一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶的制备方法，包括以下步骤：(1)制备凹凸棒土溶液将1g的凹凸棒土溶于90ml的蒸馏水中，采用磁力搅拌器搅拌0.5h至溶解均匀，静置放置1小时后过抽滤掉沉淀，滤液100℃烘干研磨过筛；将研磨后的凹凸棒土超声分散于蒸馏水中，配制成浓度为0.06g/ml的凹凸棒土分散液；(2)凹凸棒土溶液的活化向凹凸棒土分散液中加入盐酸溶液和硫酸锌溶液，进行活化和离子交换吸附；(3)制备改性的壳聚糖溶液将0.8g的壳聚糖溶于95ml的醋酸酐中，磁力搅拌器搅拌0.5h至溶解均匀，静置放置2h，形成改性的壳聚糖溶液；(4)制备凹凸棒土复合壳聚糖凝胶将步骤(2)活化后的凹凸棒土分散液和步骤(3)中改性的壳聚糖溶液混合，分别加入二氧化钛（可以增强凝胶对紫外线的吸收）和戊二醛溶液，并于45℃恒温水浴中加热，静置24h后，去离子水洗涤4次，即形成凹凸棒土复合壳聚糖凝胶。实施例3：一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶，包括以下重量份数的组分：二氧化钛4份，凹凸棒土5份，壳聚糖7份，醋酸酐7.5份，戊二醛6份，盐酸溶液11.5份，硫酸锌溶液17份，所述盐酸溶液的浓度为2mol/L，所述硫酸锌溶液的浓度为0.5mol/L。一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶的制备方法，包括以下步骤：(1)制备凹凸棒土溶液将1.5g的凹凸棒土溶于90ml的蒸馏水中，采用磁力搅拌器搅拌0.5h至溶解均匀，静置放置1小时后过抽滤掉沉淀，滤液100℃烘干研磨过筛；将研磨后的凹凸棒土超声分散于蒸馏水中，配制成浓度为0.07g/ml的凹凸棒土分散液；(2)凹凸棒土溶液的活化向凹凸棒土分散液中加入盐酸溶液和硫酸锌溶液，进行活化和离子交换吸附；(3)制备改性的壳聚糖溶液将1.2g的壳聚糖溶于100ml的醋酸酐中，磁力搅拌器搅拌0.5h至溶解均匀，静置放置2h，形成改性的壳聚糖溶液；(4)制备凹凸棒土复合壳聚糖凝胶将步骤(2)活化后的凹凸棒分散液和步骤(3)中改性的壳聚糖溶液混合，分别加入二氧化钛（可以增强凝胶对紫外线的吸收）和戊二醛溶液，并于110℃恒温水浴中加热，静置24h后，去离子水洗涤5次，即形成凹凸棒土复合壳聚糖凝胶。实施例4：一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶，包括以下重量份数的组分：二氧化钛5份，凹凸棒土6份，壳聚糖8份，醋酸酐8份，戊二醛7份，盐酸溶液12份，硫酸锌溶液20份本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶，其特征是，包括以下重量份数的组分：二氧化钛2‑5份，凹凸棒土3‑6份，壳聚糖5‑8份，醋酸酐6‑8份，戊二醛4‑7份，盐酸溶液10‑12份，硫酸锌溶液15‑20份，所述盐酸溶液的浓度为1.5‑5mol/L，所述硫酸锌溶液的浓度为0.4‑1mol/L。

【技术特征摘要】
1.一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶，其特征是，包括以下重量份数的组分：二氧化钛2-5份，凹凸棒土3-6份，壳聚糖5-8份，醋酸酐6-8份，戊二醛4-7份，盐酸溶液10-12份，硫酸锌溶液15-20份，所述盐酸溶液的浓度为1.5-5mol/L，所述硫酸锌溶液的浓度为0.4-1mol/L。2.一种凹凸棒土复合壳聚糖凝胶的制备方法，其特征是，包括以下步骤：(1)制备凹凸棒土溶液将0.5-2.5g的凹凸棒土溶于80-100ml的蒸馏水中，搅拌0.5h至溶解均匀，静置放置1小时后过滤掉沉淀，滤液烘干研磨过筛；将研磨后的凹凸棒土超声分散于蒸馏水中，配制成浓度为0.05-0.08g/ml的凹凸棒土分散液；(2)凹凸棒土溶液的活化向凹凸棒土分散液中加入盐酸溶液和硫酸锌溶液，进行活化和离子交换吸附；(3)制备改性的壳聚糖溶液将0.4-2g的壳聚糖溶于90-100ml的醋酸酐中，搅拌0.5h至溶解均匀，静置放置2h，形成改性的壳聚糖溶液；(4)制备凹凸棒土复合壳聚糖凝胶将步骤(2)活化后的凹凸棒土分散液和步骤(3)中改...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡涛，朱小红，蒯海伟，谭立强，张孝杰，张立静，陈静，汪玉祥，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32