[发明专利]一种明胶/PHBV共混膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种明胶/PHBV共混膜的制备方法，属于天然高分子材料与合成高分子材料共混领域。

背景技术

明胶是一种价廉易得的可再生天然高分子材料，可由动物皮、骨、腱和韧带组织中的胶原蛋白部分水解得到，具有极其优良的物理性质和良好的生物相容性，在食品、生物医药等领域有着广泛的应用。明胶成膜性好且具有良好的亲水性，可有效的阻止CO₂和O₂透过，但明胶膜质脆、力学性能差，限制了其在包装材料领域的广泛使用。聚(3-羟基丁酸酯-3-羟基戊酸酯)(即PHBV)是一种具有良好的生物降解性和生物相容性的合成高分子材料，由PHBV制成的产品生物相容性、透明性、强度和耐热性好，还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，在生物可降解包装材料、组织工程材料、缓释材料及电学材料等方面得到广泛应用。共混改性是开发材料的一个重要途径，通过将不同材料进行复合消除各单一组分的性能弱点，获得综合性能优良的材料。通常采用明胶与其他材料交联和共混的办法来改善其性能，已有的研究有明胶与聚乙烯醇(PVA)、葵花籽油、甲壳胺、壳聚糖等的共混改性及用甲醛、戊二醛、异氰酸酯等进行化学交联改性等，但关于明胶与PHBV改性的研究鲜有报道。

发明内容

本发明的目的是针对明胶膜质脆、强度和弹性较差的缺点，通过共混这一简单有效的提高材料性能的方法，将明胶与同样具有良好生物降解性且力学性能优良的PHBV共混，提供一种综合性能较理想的明胶/PHBV共混膜的制备方法，该方法工艺简单，产物具有生物降解性和较好的力学性能，亲水性介于明胶和PHBV之间，可用作包装膜或用于生物医学领域。

本发明提供的技术方案是采用以下方法制备明胶/PHBV共混膜：

(1)将适量明胶溶于溶剂中，得到浓度(w/v)为2～8％的明胶溶液；

(2)将适量的PHBV溶于溶剂中，得到浓度(w/v)为2～8％的PHBV溶液；

(3)将上述两种溶液按一定的质量比混合，加入适量的增塑剂，充分混合均匀后在玻璃板或聚四氟乙烯板上通过流延法成膜，室温下干燥4h后放入真空烘箱中干燥成膜。

共混膜中明胶的质量百分比为10～70％，增塑剂为0.1～3％。

所述步骤(1)和步骤(2)中所用的溶剂为二甲基亚砜或2，2，2-三氟乙醇。

所述步骤(3)中所用增塑剂为丙三醇或乙二醇。

本发明中所用的原材料为明胶和PHBV，来源广泛，价格低廉，具有良好的生物降解性，而且产品在制备和使用过程中不造成环境污染。利用该方法制备共混膜，方法所用设备和工艺简单，且达到了明胶和PHBV性能互补的目的，共混膜具有较好的力学性能和适当的亲水性，呈疏松多孔结构(见图1)，可用于包装和生物医学领域。

附图说明

附图为按照实施例3制备的共混膜的SEM图。

具体实施方式

实施例1

将2g明胶加入50mL 2，2，2-三氟乙醇中，搅拌使其完全溶解，制得浓度(w/v)为4％的明胶溶液。取2gPHBV溶于50mL 2，2，2-三氟乙醇中，制成浓度(w/v)为4％的均匀溶液，然后将上述明胶溶液和PHBV溶液混合，并加入0.02g丙三醇，磁力搅拌45min后，将混合液浇铸在聚四氟乙烯模具上，放入通风橱中室温干燥4h后，在30℃真空干燥至溶剂完全挥发后即可得明胶/PHBV的共混膜。

实施例2

取2g明胶溶于40mL的40℃二甲基亚砜，充分搅拌后制得浓度(w/v)为5％的均匀明胶溶液；将3gPHBV溶于50mL的40℃二甲基亚砜中，充分搅拌后制得浓度(w/v)为6％的溶液。将上述40mL 5％的明胶溶液和50mL 6％的PHBV溶液混合，然后加入丙三醇0.05g，40℃搅拌2h后，将溶液浇铸在已经过疏水处理的玻璃板制成的模具上，室温干燥4h后放入真空干燥箱中30℃干燥至溶剂完全挥发，即可得明胶/PHBV的共混膜。

实施例3

称取4g明胶溶于50mL 2，2，2-三氟乙醇中，搅拌使其完全溶解，制得浓度(w/v)为8％的明胶溶液。取8gPHBV溶于100mL 2，2，2-三氟乙醇中，完全溶解后制成浓度(w/v)为8％的均匀溶液，然后将上述明胶溶液和PHBV溶液混合，并加入0.24g乙二醇，搅拌60min后，将混合液浇注在已经过疏水处理的玻璃板上，放入通风橱中室温干燥4h后，在30℃真空干燥至溶剂完全挥发，即可得明胶/PHBV的共混膜。

实施例4

取6g明胶溶于100mL的40℃二甲基亚砜，充分搅拌后制得浓度(w/v)为6％的明胶均匀溶液；将3gPHBV溶于50mL的40℃二甲基亚砜中，充分搅拌后制得浓度(w/v)为6％的均匀溶液。将上述明胶溶液和PHBV溶液混合，然后在溶液中加入乙二醇0.15g，40℃搅拌2h后，将溶液浇铸在聚四氟乙烯模具上，室温干燥4h后放入真空干燥箱中30℃干燥至溶剂完全挥发，即可得明胶/PHBV的共混膜。