含蜘蛛丝的复合材料及其制备方法与在医用材料中的应用技术

本发明专利技术公开了含蜘蛛丝的复合材料，包括以下重量份原料：蜘蛛丝25

【技术实现步骤摘要】
含蜘蛛丝的复合材料及其制备方法与在医用材料中的应用


[0001]本专利技术涉及蜘蛛丝复合材料
，具体涉及含蜘蛛丝的复合材料及其制备方法与在医用材料中的应用。

技术介绍

[0002]蜘蛛丝是天然生物材料，以其独特的材料组成、结构和良好的生物相容性有望成为理想的组织工程支架材料。研究表明蜘蛛丝将高强度与高延展性完美结合的奇迹，与蜘蛛丝内部独特精巧的分级微结构有着不可分割的联系。蜘蛛丝是一种天然蛋白质纤维，蛛丝蛋白则是由各种氨基酸组成的多肽链按一定方式组合而成。分析表明，蜘蛛丝蛋白的氨基酸组成以甘氨酸和丙氨酸为主，二者约占蛛丝蛋白氨基酸含量的70％。蜘蛛丝的强度、弹性和柔韧性都很好，耐冲击性强。除此之外，其耐低温性能优异，在
‑
40℃下仍能保持良好的弹性。由于蜘蛛丝的主要组成成分是蛋白质，因而具有生物可降解性。
[0003]现有的蜘蛛丝应用在医药材料上，抗菌性能还未有相应的研究，以及与抗菌等原料配合能否改进医药材料抗菌性能还需进一步的研究，基于此，本专利技术提供一种含蜘蛛丝的复合材料及其制备方法与在医用材料中的应用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供含蜘蛛丝的复合材料及其制备方法与在医用材料中的应用，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术提供了含蜘蛛丝的复合材料，包括以下重量份原料：蜘蛛丝25
‑
35份、改性碳纳米管5
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10份、聚乳酸15
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20份、纳米氧化锌复合石墨烯改进剂3
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8份、壳聚糖1
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5份、海藻多酚1
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4份、乙醇溶剂30
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35份。
[0006]优选地，所述复合材料包括以下重量份原料：蜘蛛丝30份、改性碳纳米管7.5份、聚乳酸17.5份、纳米氧化锌复合石墨烯改进剂5.5份、壳聚糖3份、海藻多酚2.5份、乙醇溶剂32.5份。
[0007]优选地，所述改性碳纳米管的改性方法为：S11：将碳纳米管按照重量比1:（5
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9）的量与硝酸钴溶液混合，分散均匀，再加入碳纳米管总量1
‑
3%的壳聚糖，得到第一改性碳纳米管液；S12：向第一改性碳纳米管液中加入总量2
‑
7%的异丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯，搅拌混合充分，得到第二改性碳纳米管液；S13：第二改性碳纳米管液水洗、干燥，置于质子辐照箱内辐照2
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5min，辐照功率为150
‑
170W，辐照结束，得到辐照碳纳米管；S14：取20
‑
25份辐照碳纳米管中加入30
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40份活性调配剂，超声分散处理，处理结束，水洗、干燥，得到改性碳纳米管。
[0008]优选地，所述S11中硝酸钴溶液的摩尔浓度为0.1
‑
0.15mol/L。
[0009]优选地，所述活性调配剂的制备方法为：将5
‑
10份乙基苯甲酸加入到10
‑
20份海藻酸钠水溶液中，然后加入0.1
‑
0.4份四乙氧基硅烷，随后再加入盐酸，调节pH值至5.0，得到活性调配剂。
[0010]优选地，所述海藻酸钠水溶液的质量分数为5
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10%。
[0011]优选地，所述S3超声分散处理的功率为350
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450W，超声时间为20
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30min。
[0012]优选地，所述纳米氧化锌复合石墨烯改进剂的制备方法为：S101：20
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30份纳米氧化锌加入到35
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45份乙醇中，配制成纳米氧化锌分散液；S102：将5
‑
10份石墨烯、2
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6份十六烷基三甲基溴化铵先预混合，然后加入1
‑
5份钛酸四丁酯，得到石墨烯添加剂；S103：石墨烯添加剂、纳米氧化锌分散液按照重量比1:7混合，混合充分，然后再水洗、干燥，得到纳米氧化锌复合石墨烯改进剂。
[0013]本专利技术的专利技术人发现产品在常态环境下，产品的性能经过改进和未改进，性能相差不大；但本专利技术惊喜的发现，置于2%的盐酸溶液中浸泡5h后，产品未加入改性碳纳米管、纳米氧化锌复合石墨烯改进剂，产品的稳定性性能显著降低，此外碳纳米管的改性以及纳米氧化锌复合石墨烯改进剂的专有性选用，对产品的性能，具有显著增强效果。
[0014]产品置于60℃下放置2h，抗菌性能测试中看出，本专利技术的改性碳纳米管添加，对产品再热条件下，抗菌稳定性具有显著改进效果，改性碳纳米管的添加对产品抗菌热稳定性，具有显著改进效果，此外，纳米氧化锌复合石墨烯改进剂起到补强互助效果，增强热抗菌稳定性。
[0015]因而采用本专利技术原料以及原料的配比，能够对产品再酸、高温环境下，稳定性能够得到显著改进，提高了产品的应用范围，不止适用于普通环境下，再特殊环境领域，产品的应用效果更佳。
[0016]本专利技术还提供了一种蜘蛛丝复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将原料先搅拌混合，然后形成纺丝液，将纺丝液采用静电纺丝技术喷射到浴液中，然后再导丝、加热和卷绕成型，得到本专利技术的蜘蛛丝复合材料；静电纺丝的电压为10
‑
15Kv，纺丝液流量为1
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5mL/h，加热温度为150℃，卷绕速度为150
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200rpm。
[0017]一种蜘蛛丝复合材料在医用材料上的应用。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术含蜘蛛丝的复合材料采用蜘蛛丝、聚乳酸和乙醇溶剂配合，通过静电纺丝形成纤维纱结构，通过加入改性碳纳米管、纳米氧化锌复合石墨烯改进剂作为协配增强剂，增强产品的抗菌、强度和韧性性能，通过壳聚糖、海藻多酚的添加配合，增强原料之间的相容性，进一步提高产品的综合性能；改性后的碳纳米管，首先具有活性增强效果，同时界面性改善，作为高比表面积承载管状料，能够将蜘蛛丝、聚乳酸更好的相容结合，而纳米氧化锌复合石墨烯改进剂通过石墨烯片状结构增强氧化锌的抗菌性能，从而提高产品抗菌稳定性；通过片状石墨烯改进的氧化锌与碳纳米管承载的管状原料，将原料之间界面性更好的建立，同时配合壳聚糖、海藻多酚，产品的抗菌、强度和韧性得到显著改进。
具体实施方式
[0019]下面结合具体实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]本实施例的含蜘蛛丝的复合材料，包括以下重量份原料：蜘蛛丝25
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35份、改性碳纳米管5
‑
10份、聚乳酸15
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20份、纳米氧化锌复合石墨烯改进剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.含蜘蛛丝的复合材料，其特征在于，包括以下重量份原料：蜘蛛丝25
‑
35份、改性碳纳米管5
‑
10份、聚乳酸15
‑
20份、纳米氧化锌复合石墨烯改进剂3
‑
8份、壳聚糖1
‑
5份、海藻多酚1
‑
4份、乙醇溶剂30
‑
35份。2.根据权利要求1所述含蜘蛛丝的复合材料，其特征在于，所述复合材料包括以下重量份原料：蜘蛛丝30份、改性碳纳米管7.5份、聚乳酸17.5份、纳米氧化锌复合石墨烯改进剂5.5份、壳聚糖3份、海藻多酚2.5份、乙醇溶剂32.5份。3.根据权利要求2所述含蜘蛛丝的复合材料，其特征在于，所述改性碳纳米管的改性方法为：S11：将碳纳米管按照重量比1:（5
‑
9）的量与硝酸钴溶液混合，分散均匀，再加入碳纳米管总量1
‑
3%的壳聚糖，得到第一改性碳纳米管液；S12：向第一改性碳纳米管液中加入总量2
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7%的异丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯，搅拌混合充分，得到第二改性碳纳米管液；S13：第二改性碳纳米管液水洗、干燥，置于质子辐照箱内辐照2
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5min，辐照功率为150
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170W，辐照结束，得到辐照碳纳米管；S14：取20
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25份辐照碳纳米管中加入30
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40份活性调配剂，超声分散处理，处理结束，水洗、干燥，得到改性碳纳米管。4.根据权利要求3所述含蜘蛛丝的复合材料，其特征在于，所述S11中硝酸钴溶液的摩尔浓度为0.1
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0.15mol/L。5.根据权利要求3所述含蜘蛛丝的复合材料，其特征在于，所述活性调配剂的制备方法为：将5...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱洋，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：