[发明专利]一种乙烯-乙烯醇生物智能膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能高分子材料技术，具体为一种乙烯-乙烯醇生物智能膜的制备方法，该制备方法主要是采用功能性单体与乙烯-乙烯醇膜接枝共聚，制得的一种环境敏感型的生物智能膜。

背景技术

智能材料的特性是可随环境和空间而变化，是近几年来颇受重视的高技术材料。智能膜材料是智能材料中的一种，即以膜的形式对环境进行感知、响应、且具有功能发现能力的膜用材料。

目前智能膜的制备方法主要包括基体聚合和表面改性接枝聚合两大类。基体聚合的方法分为热引发、原子转移自由基、辐射等方法；表面改性接枝聚合的方法包括等离子体、辐射、电晕、臭氧处理、光引发等。其中，光引发接枝尤其是紫外光引发接枝是一种可在聚合物表面形成有机活性中心，从而引发聚合物表面接枝聚合改性的方法。其特点是易测量控制，产物纯净，能在较低温度下进行，是一种广泛应用的表面改性基本方法。

乙烯-乙烯醇(EVAL)共聚物是在20世纪50年代由美国杜邦公司研制开发的一种材料，它具有易流动、易加工成型以及良好的阻气性等特点。EVAL在湿态下能表现出良好的机械强度、热稳定性和抗化学性，具有良好的生物相容性，是一种非常有前途的生物医学材料。但至今尚无利用乙烯-乙烯醇(EVAL)制备生物智能膜研究的文献报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种乙烯-乙烯醇生物智能膜的制备方法。该制备方法具有可控性强，操作简单，成本低，工业化实施容易等特点；所得智能膜可以通过环境响应性这一特点对生物分子进行有效分离。

本发明解决所述技术问题的技术方案是：设计一种乙烯-乙烯醇生物智能膜的制备方法，包括以下工艺步骤：

(1)将乙烯-乙烯醇膜浸入含有0.03～0.1g光引发剂的50mL丙酮溶液中，浸泡30～60min后取出，室温下真空干燥除去溶剂，制得吸附有光引发剂的乙烯-乙烯醇膜；所述乙烯-乙烯醇膜为平板膜、管式膜或中空纤维膜，所述光引发剂为氧杂蒽酮、二苯甲酮、双氧水或偶氮二异丁腈；

(2)将吸附有光引发剂的乙烯-乙烯醇膜置于功能性单体溶液中，使功能性单体溶液均匀分布于该膜的表面后取出；在400W高压汞灯的紫外光下辐照2～15min；所述功能性单体为丙烯酸、甲基丙烯二甲胺基乙酯或丙烯酰异丙胺；

(3)将辐照后的乙烯-乙烯醇膜分别采用去离子水和丙酮交替各清洗至少三次，即制得乙烯-乙烯醇生物智能膜。

与现有技术相比，本发明乙烯-乙烯醇生物智能膜制备方法采用在EVAL膜上接枝共聚功能性基团的方法制备乙烯-乙烯醇生物智能膜，工艺简单，在常压常温状态下就可以进行，所用试剂均为常规试剂，所用设备均为化工厂基本设备，不需要额外增加成本，具有工业化实施容易等特点；所得智能膜具有对生物活性成分分离效率高、工艺速度快、方法简单、安全环保等特点。

附图说明

图1为本发明乙烯-乙烯醇生物智能膜制备方法一种实施例(实施例1)所得乙烯-乙烯醇生物智能膜的表面形态电镜照片图；其中，(a)为原膜的表面FE-SEM表征图；(b)为本发明所得智能膜的膜表面FE-SEM表征图；

图2为本发明乙烯-乙烯醇生物智能膜制备方法一种实施例(实施例1)所得乙烯-乙烯醇生物智能膜的红外光谱照片图。其中，曲线a为原膜的ATR-FTIR表征图；曲线b为本发明所得智能膜的膜表面的ATR-FTIR表征图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图进一步叙述本发明：

本发明设计的乙烯-乙烯醇生物智能膜制备方法(简称制备方法)，包括以下工艺步骤：

(1)将乙烯-乙烯醇膜浸入含有0.03～0.1g光引发剂的50mL丙酮溶液中，浸泡30～60min后取出，室温下真空干燥除去溶剂，制得吸附有光引发剂的膜；所述的乙烯-乙烯醇膜包括平板膜、管式膜、中空纤维膜或其他种类的EVAL膜，所述的光引发剂为氧杂蒽酮(Xan-thone)、二苯甲酮(BP)、双氧水(H₂O₂₎)或偶氮二异丁腈(AIBN)；

(2)将吸附有光引发剂的膜置于功能性单体溶液中，使功能性单体溶液均匀分布于该膜的表面后取出；在400W高压汞灯的紫外光下辐照2～15min；所述的功能性单体为丙烯酸(AAc)、甲基丙烯二甲胺基乙酯(DMAEMA)或丙烯酰异丙胺(NiPAAm)；

(3)将辐照后的乙烯-乙烯醇膜分别采用去离子水和丙酮各交替各清洗至少三次，去除膜表面未反应的小分子，即制得乙烯-乙烯醇生物智能膜。