一种可生物降解的乳胶复合膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种可生物降解的乳胶复合膜及其制备方法与应用。本发明专利技术的乳胶复合膜由淀粉和天然乳胶构成。本发明专利技术先将淀粉分散在水中，加热到７０～９０℃，糊化３０～６０ｍｉｎ，然后迅速降温至室温，使淀粉与水形成氢键以建立一个亚稳定的拟均相状态；接着将糊化后的淀粉与天然乳胶混合，淀粉与天然乳胶固含量的比例为０．１～０．５∶１，剧烈搅拌，抽真空除气泡，在聚四氟乙烯板上铺膜，干燥，得到可生物降解的乳胶复合膜。本发明专利技术的乳胶复合膜不仅具有生物降解性，而且还具有良好的拉伸强度和断裂伸长率，在医用制品领域具有良好的应用前景。本发明专利技术的制备方法简单，易于操作，得到的乳胶复合膜成本低，市场前景好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料领域，特别涉及一种可生物降解的乳胶复合膜及其制备方法与应用。
技术介绍
天然乳胶是一种天然高分子材料，由人工栽培的三叶橡胶树分泌的乳汁浓縮而 成，其主要成分为聚异戊二烯，此外还含有少量的蛋白质、天然多糖及不饱和脂肪酸等。天 然乳胶的综合性能良好，具有成膜性好、湿凝胶强度高、易于硫化，所得制品弹性大、强度 高、蠕变小等特点，目前在医用外科手套、医用检查手套、安全套等一次性乳胶制品应用广 泛。有报道称，在2005年时，我国医用手套达到3亿双，检查手套8亿只，避孕套24亿只， 用量还在逐年提高。但是，由于天然乳胶不能降解，废弃的一次性乳胶制品带来的污染问 题日趋严重，这些一次性的乳胶制品，使用率高、回收困难，严重污染了环境。解决这些问 题的方法主要是焚烧、填埋等。但焚烧产生的烟尘和有毒气体，对环境产生二次污染；填 埋后的乳胶制品不能降解，占用土地，会污染土壤和地下水。目前，已有相关天然乳胶改性 方面的研究工作报道，但是这些工作主要集中在天然乳胶力学强度、储存稳定性等方面，如 专利号为ZL200610033032. 7、专利技术名称"纳米蒙脱土改性天然乳胶医用制品的制备方法" 提供的医用制品具有更优良的耐老化、抗拉伸和抗撕裂和抗微生物渗透性能；专利申请号 为200710028010. 6、专利技术名称为"一种纳米Si02/天然乳胶制品的制备方法"提供的制品 克服了传统天然乳胶制品长期存在的贮存期短、使用寿命短、易老化发粘、耐撕裂性能好等 问题。然而，这些技术并没有涉及到天然乳胶的可降解问题，因此，研制可生物降解的乳胶 制品，使天然乳胶制品能够自身降解，降低环境污染，成为当前天然乳胶改性方面的重要课 题。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种可生物降解的乳胶 复合膜。该乳胶复合膜不仅具有可生物降解性，也具有良好的机械性能。 本专利技术的另一 目的在于提供所述乳胶复合膜的制备方法。 本专利技术的再一 目的在于提供所述乳胶复合膜的应用。 本专利技术的目的通过下述技术方案实现一种可生物降解的乳胶复合膜，由淀粉和 天然乳胶构成；其中，淀粉和天然乳胶固含量的质量比为0. 1 0. 5 : 1 ; 所述可生物降解的乳胶复合膜的制备方法，包括以下步骤 (1)将淀粉分散在水中，加热到70 9(TC，糊化30 60min，然后迅速降温至室温，得到的糊化后的淀粉，使淀粉与水形成氢键以建立一个亚稳定的拟均相状态； (2)按照淀粉与天然乳胶固含量的质量比0. 1 0. 5 : l，将步骤(1)得到的糊化后的淀粉与天然乳胶混合，剧烈搅拌，抽真空除气泡，在聚四氟乙烯板上铺膜，干燥，得到可生物降解的乳胶复合膜。 步骤(1)中所述的淀粉是玉米淀粉、马铃薯淀粉或红薯淀粉等，优选为玉米淀粉； 步骤(1)中所述迅速降温的方式具体为淀粉糊化完毕后，立即置于冰水浴中；直 至温度降至室温，此时的糊化液呈半透明粘稠状； 步骤(2)中所述的膜的厚度优选为0. 25mm左右，有利于制备乳胶手套； 所述可生物降解的乳胶复合膜应用于制备医用制品； 所述的医用制品优选为医用手套、避孕套等。 本专利技术的专利技术原理淀粉分子中由于含有大量羟基，从而其分子间能以氢键相互 作用，形成微晶结构的大颗粒。如果淀粉糊化后自然冷却，会导致糊化时已经分散变小的淀 粉颗粒重新聚集，将其填充到乳胶乳液中，导致淀粉在乳胶中分散不均匀、填充效果差。但 是淀粉糊化后快速冷却，淀粉与水将形成氢键，建立一个亚稳定的拟均相状态。此时，原固 态淀粉分子链间的强氢键的缔合作用已被水分子隔断，使淀粉分子链较为舒展，改善了原 固体淀粉分子链紧密缠绕的结构，有利于淀粉与天然乳胶颗粒之间的复合。 本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果 (1)本专利技术所述的可生物降解的乳胶复合膜的生物降解性能好，淀粉含量为 23. 1%，经过一个月的降解，复合膜可降解30%左右 (2)本专利技术所述的可生物降解的乳胶复合膜不仅具有生物降解性，还具有良好的 拉伸强度和断裂伸长率，在医用乳胶手套、避孕套等领域具有良好的应用前景。 (3)本专利技术所述的制备方法中所用的原料成本低，分别为淀粉、水、天然乳胶；另 外制备方法简单，易于操作，得到的可生物降解的乳胶复合膜成本低，市场前景好。附图说明 图1是乳胶复合膜的应力-应变曲线图，其中 曲线1为对比实施例1制备的纯乳胶膜的应力_应变曲线，曲线2 4分别为实 例2、3和1所制得的可生物降解的乳胶复合膜的应力-应变曲线。 图2为淀粉含量为23. 1 %时，经冷冻处理(图2A，实施例1)和未经冷冻处理(图2B，对比实施例2)的淀粉在复合膜中的扫描电镜照片。 图3是乳胶复合膜在湿润土壤中的降解图，其中 NR为对比实施例1制备的纯乳胶膜； NS-10为实施例2制备的可生物降解的乳胶复合膜； NS-20为实施例3制备的可生物降解的乳胶复合膜； NS-30为实施例1制备的可生物降解的乳胶复合膜。 图4为对比实施例1制备的纯乳胶膜和实施例1 3所制得的可生物降解的乳胶 复合膜降解一个月后，膜表面形态的扫描电镜图，其中 A为纯乳胶膜，B D分别为实例2、3和1所制得的可生物降解的乳胶复合膜。 具体实施例方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限 于此。 实施例1 (1)将18. 0g玉米淀粉分散在282g水中，加热到8(TC，糊化30min，然后冰浴中迅 速降温至室温，得到糊化好的淀粉。 (2将糊化好的淀粉与100g天然乳胶(固含量为60wt^)混合，剧烈搅拌，抽真空 除气泡，聚四氟乙烯板上铺膜，干燥，控制膜的厚度为0. 25mm，得到可生物降解的乳胶复合 膜，其中淀粉含量为23. 1% (18/(18+60))，乳胶含量为76.9%。 实施例2 (1)将6. Og玉米淀粉分散在94g水中，加热到80°C ，糊化30min，然后冰浴中迅速 降温至室温，得到糊化好的淀粉。 (2将糊化好的淀粉与100g天然乳胶(固含量为60wt^)混合，剧烈搅拌，抽真空 除气泡，聚四氟乙烯板上铺膜，干燥，控制膜的厚度为0. 25mm，得到可生物降解的乳胶复合 膜，其中淀粉含量为9. 1%，乳胶含量为90.9%。 实施例3 (1)将12. Og玉米淀粉分散在188g水中，加热到8(TC，糊化30min，然后冰浴中迅 速降温至室温，得到糊化好的淀粉。 (2将糊化好的淀粉与100g天然乳胶(固含量为60wt^)混合，剧烈搅拌，抽真空 除气泡，聚四氟乙烯板上铺膜，干燥，控制膜的厚度为0. 25mm，得到可生物降解的乳胶复合 膜，其中淀粉含量为16.7%，乳胶含量为83.3%。 对比实施例1 制备不含淀粉的天然乳胶膜，将100g天然乳胶(固含量为60wt% )，在聚四氟乙 烯板上铺膜，抽真空除气泡，干燥，控制膜的厚度为0. 25mm，制备天然乳胶膜。 对比实施例2 (1)将18.0g玉米淀粉分散在282g水中，加热到8(TC，糊化30min，然后至于室温 条件下自然冷却，得到淀粉糊化液。 (2将淀粉糊化液与100g天然乳胶(固含量为60wt% )混合，剧烈搅拌，抽真空除 气泡，聚四氟乙烯板上铺膜，干燥，控制膜的厚度为0. 25mm左右，得到用于与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可生物降解的乳胶复合膜，其特征在于：由淀粉和天然乳胶构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王冠海，张黎明，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]