一种HEC/PVA互穿网络薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种HEC/PVA互穿网络薄膜及其制备方法，首先将聚多异氰酸酯溶液与羟乙基纤维素溶液混合，搅拌，超声脱气，得到混合溶液；然后将混合溶液采用流延法在模具上成膜，干燥，得到HEC/多异氰酸酯薄膜；最后采用聚乙烯醇/戊二醛溶液对HEC/多异氰酸酯薄膜进行润张，干燥，制备得到HEC/PVA互穿网络薄膜；本发明专利技术通过将可生物降解的羟乙基纤维素作为基体，利用水溶性多异氰酸酯对其进行交联制备成第一个网络，使用PVA对HEC/多异氰酸酯薄膜进行润涨处理，再通过内部的戊二醛对PVA进行交联形成第二个网络结构，成功制备出HEC/PVA互穿网络薄膜；HEC/PVA互穿网络薄膜，其互穿的网络结构能明显提高其力学性能，具有较高光学性能；能够应用到电子器件的基底和包装材料领域。

A HEC/PVA interpenetrating network film and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种HEC/PVA互穿网络薄膜及其制备方法
本专利技术属于包装材料
，特别涉及一种HEC/PVA互穿网络薄膜及其制备方法。
技术介绍
羟乙基纤维素(HEC)作为一种纤维素的衍生物，因其良好的增稠、分散、粘合、成膜和保水等特性，而且其来源丰富、产量丰富，可生物降解性，被广泛应用于造纸、涂料、纺织和石油开采等领域。聚乙烯醇(PVA)具有高度的亲水性、优良的化学与热稳定性，也成功用作渗透蒸发和反渗透等膜材料；而羟乙基纤维素和聚乙烯醇各自力学性能均较差，限制了二者在电子器件包装领域的推广应用。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种HEC/PVA互穿网络薄膜及其制备方法，以解决了羟乙基纤维素与聚乙烯醇各自力学性能较差的技术问题。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案为：本专利技术提供了一种HEC/PVA互穿网络薄膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将聚多异氰酸酯溶液与羟乙基纤维素溶液混合，搅拌，超声脱气，得到混合溶液；步骤2、将步骤1中的混合溶液采用流延法在模具上成膜，干燥，得到HEC/聚多异氰酸酯薄膜；步骤3、采用聚乙烯醇/戊二醛溶液对HEC/聚多异氰酸酯薄膜进行润胀后，干燥，制备得到HEC/PVA互穿网络薄膜。进一步的，步骤1聚多异氰酸酯溶液与羟乙基纤维素溶液按质量比为1：(10-30)的比例混合；聚多异氰酸酯溶液的质量百分数为1％-3％，羟乙基纤维素溶液的质量百分数为1％-3％。进一步的，步骤1中的羟乙基纤维素溶液采用将羟乙基纤维素与水混合，静止润胀1-12h，搅拌至均匀透明的粘稠状。进一步的，步骤1中的聚多异氰酸酯溶液采用将聚多异氰酸酯与水混合，搅拌得到。进一步的，步骤2中采用在聚四氟乙烯模具中成膜。进一步的，步骤2中的干燥温度为40-60℃，干燥时间为8-12h。进一步的，步骤3中的聚乙烯醇/戊二醛溶液采用将聚乙烯醇溶液、盐酸和戊二醇按质量比为(10-30)：(0.5-1.0)：(1-3)的比例混合，搅拌至均匀透明的粘稠状，超声脱气0.5-1h得到；聚乙烯醇溶液的质量百分数为1％-3％，盐酸的质量百分数为5％-10％。进一步的，步骤3中的干燥温度为40-60℃，干燥时间为4-8h。进一步的，步骤3聚乙烯醇/戊二醛溶液与HEC/聚多异氰酸酯薄膜的混合体系中聚乙烯醇与HEC的质量比为1:(1-2)，润胀时间为1-4h。本专利技术还提供了一种HEC/PVA互穿网络薄膜，所述HEC/PVA互穿网络薄膜的断裂强度为10.7-60.5Mpa、断裂伸长率为30.7％-80.4％，透光率为70.5％～89.7％。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种HEC/PVA互穿网络薄膜的制备方法，首先将可生物降解的羟乙基纤维素作为基体，利用封闭型水溶性聚多异氰酸酯对羟乙基纤维素进行交联；封闭型水溶性聚多异氰酸酯作为交联剂，在无水条件下解封；聚多异氰酸酯中异氰酸酯基团-NCO与HEC中的羟基-OH反应生成氨酯基--NHCO-O-，制备成第一个网络；使用PVA对HEC/多异氰酸酯薄膜进行润胀处理，再通过内部的戊二醛对PVA进行交联，在酸条件下戊二醛中的醛基-COH与PVA中的羟基-OH反应生成醚键R-O-R`，形成第二个网络结构，成功制备出HEC/PVA互穿网络薄膜，其互穿的网络结构能明显提高复合膜的力学性能。本专利技术还提供了一种HEC/PVA互穿网络薄膜，采用HEC/PVA材料制备的互穿网络薄膜具有较高的力学和光学性能，断裂强度为10.7-60.5Mpa，断裂伸长率为30.7％-80.4％，透光率为70.5％～89.7％；能够应用到电子器件的基底和包装材料领域。附图说明图1为实施例1中制备的HEC/PVA互穿网络薄膜的在400～800nm光学透过率曲线。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的解释说明。本专利技术提供了一种HEC/PVA互穿网络薄膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将聚多异氰酸酯溶液与羟乙基纤维素溶液按照按质量比为1：(10-30)的比例混合，搅拌，超声脱气0.5-1.0h，得到均匀粘稠状的乳白色混合溶液；超声脱气时间为0.5-1.0h；其中，聚多异氰酸酯溶液的质量百分数为1％-3％，聚多异氰酸酯溶液采用将聚多异氰酸酯与水混合，搅拌至均匀的乳白色液体；羟乙基纤维素溶液的质量百分数为1％-3％，羟乙基纤维素溶液采用将羟乙基纤维素与水混合，静止润胀1-12h，搅拌至均匀透明的粘稠状。步骤2、将步骤1中的混合溶液采用流延法在圆形聚四氟乙烯模具中成膜，在40-60℃的条件下干燥8-12h，得到HEC/聚多异氰酸酯薄膜。步骤3、采用聚乙烯醇/戊二醛溶液对HEC/多异氰酸酯薄膜进行润胀；聚乙烯醇/戊二醛溶液与HEC/聚多异氰酸酯薄膜的混合体系中聚乙烯醇与HEC的质量比为1:(1-2)，润胀时间为1-4h；最后，在40-60℃的条件下干燥4-8h，制备得到HEC/PVA互穿网络薄膜。其中，聚乙烯醇/戊二醛溶液采用将质量百分数为聚乙烯醇溶液、盐酸和戊二醇按质量比为(10-30)：(0.5-1.0)：(1-3)的比例混合，搅拌至均匀透明的粘稠状，超声脱气0.5-1h得到；聚乙烯醇溶液的质量百分数为1％-3％，盐酸的质量百分数为5％-10％；聚乙烯醇溶液采用聚乙烯醇与水混合，静置润胀1-12h，搅拌至均匀透明的粘稠状溶液。实施例1本专利技术所述的一种HEC/PVA互穿网络薄膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将羟乙基纤维素与去离子水混合，静置润胀1h，搅拌至均匀透明的粘稠状，制备得到羟乙基纤维素溶液；羟乙基纤维素溶液的质量百分数为1％；步骤2、将聚多异氰酸酯与去离子水混合，搅拌至均匀乳白色液体，配制得到聚多异氰酸酯溶液；其中，聚多异氰酸酯溶液的质量百分数为1％；步骤3、将步骤2中的聚多异氰酸酯溶液与步骤1中的羟乙基纤维素溶液按质量比为1：10的比例混合，搅拌，超声脱气0.5h，得到均匀粘稠状的乳白色混合溶液；步骤4、将步骤3中的混合溶液采用流延法于圆形聚四氟乙烯模具中成膜，在40℃条件下干燥12h，制备成HEC/聚多异氰酸酯薄膜；步骤5、将聚乙烯醇和去离子水混合，静置润涨1h，搅拌至均匀透明的粘稠状，配制得到质量百分数为1％的聚乙烯醇溶液，步骤6、将聚乙烯醇溶液、盐酸和戊二醇按质量比为10：0.5：1.0的比例混合，搅拌至均匀透明的粘稠状，超声脱气0.5h，制备得到聚乙烯醇/戊二醛溶液；盐酸的质量百分数为5％；步骤7、采用步骤6中的聚乙烯醇/戊二醛溶液对步骤4中HEC/聚多异氰酸酯薄膜混合，润胀，干燥，制备成HEC/PVA互穿网络薄膜；其中，混合体系中聚乙烯醇与HEC的质量比为1:1；润胀时间为4h，干燥温度为40℃，干燥时间为8h。参考附图1所示，附图1给出了实施例1中得到的HEC/PVA互穿网络薄膜在400～800nm光学透过率曲线，从附图1中可以看出HEC/PVA互穿网络薄膜的透光率为83.1％，光学透过率较好。根据塑料薄膜拉伸性能试验方法的检测结果表明，实施例1中制备得到的HEC/PVA互穿网络薄膜的断裂强度为10.7Mpa、断裂伸长率为80.4％。实施例2本专利技术所述的一种HEC/PVA互穿网络薄膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将羟乙基纤维素与去离子水混合，静置润胀3h，搅拌至均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种HEC/PVA互穿网络薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将聚多异氰酸酯溶液与羟乙基纤维素溶液混合，搅拌，超声脱气，得到混合溶液；步骤2、将步骤1中的混合溶液采用流延法在模具上成膜，干燥，得到HEC/聚多异氰酸酯薄膜；步骤3、采用聚乙烯醇/戊二醛溶液对HEC/聚多异氰酸酯薄膜进行润胀后，干燥，制备得到HEC/PVA互穿网络薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种HEC/PVA互穿网络薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将聚多异氰酸酯溶液与羟乙基纤维素溶液混合，搅拌，超声脱气，得到混合溶液；步骤2、将步骤1中的混合溶液采用流延法在模具上成膜，干燥，得到HEC/聚多异氰酸酯薄膜；步骤3、采用聚乙烯醇/戊二醛溶液对HEC/聚多异氰酸酯薄膜进行润胀后，干燥，制备得到HEC/PVA互穿网络薄膜。2.根据权利要求1所述的一种HEC/PVA互穿网络薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1聚多异氰酸酯溶液与羟乙基纤维素溶液按质量比为1：(10-30)的比例混合；聚多异氰酸酯溶液的质量百分数为1％-3％，羟乙基纤维素溶液的质量百分数为1％-3％。3.根据权利要求1所述的一种HEC/PVA互穿网络薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1中的羟乙基纤维素溶液采用将羟乙基纤维素与水混合，静止润胀1-12h，搅拌至均匀透明的粘稠状。4.根据权利要求1所述的一种HEC/PVA互穿网络薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1中的聚多异氰酸酯溶液采用将聚多异氰酸酯与水混合，搅拌得到。5.根据权利要求1所述的一种HEC/PVA互穿网络薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2中采用在聚四氟乙烯模具中成膜。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆赵情，李娇阳，黄吉振，宁逗逗，金崭凡，王丹妮，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61