[发明专利]一种疏水蛋白涂层的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于两性高分子材料技术领域，尤其涉及一种疏水蛋白涂层的制备方法。

背景技术

疏水材料是指表面的水接触角大于90°的材料，而超疏水材料是指表面的水接触角大于150°的材料。疏水/超疏水表面一般通过两种方法制得：提高表面粗糙度和降低表面能。在纳米和微米尺度下表面粗糙度的提高可以通过多种方法获得，例如光刻技术、化学蚀刻、模板、溶胶-凝胶合成、控制结晶、相分离、电纺丝、接枝聚合、层-层法、沉积和胶体自组装等。而低表面能的获得往往需要表面化学涂层辅助或者是表面分子改性。目前疏水/超疏水材料使用含氟涂层来降低表面能，这种材料不仅价格昂贵有毒害作用，而且会在环境中生物富集造成环境污染。分子改性则涉及多步化学反应，耗时耗力，并不符合低能耗绿色环保的要求。超疏水材料已经在各种有机和无机材料基板上合成，包括高分子材料、硅晶片、玻璃片和金属片。然而得到的基板并不理想，而且它们的机械柔韧性很差，透明度和拉伸强度不高。

静电纺丝是一种利用聚合物溶液或者熔体在强电场下形成喷射流从而进行纺丝加工的技术。近年来，由于其超精细的纤维加工工艺，电纺丝引起越来越多人的关注。目前世界上可以进行电纺丝加工的聚合物多达30种，其中包括DNA、胶原、丝蛋白等天然高分子，以及聚氧乙烯、聚丙烯腈、尼龙、聚乙烯醇、聚氨酯、聚己内酯等合成高分子。比起昂贵的、耗时的而且易于产生污染的方法，这种方法能够很大程度上节约费用和能量。而目前由于没有先进电纺设备的保证，静电纺丝工业化生产的效率极其低下，而想利用静电纺丝技术达到高速生产纤维涂层，对生产设备要求极其高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保、成本低、且生产效率高的疏水/超疏水蛋白涂层的制备方法，旨在解决现有技术生产疏水/超疏水蛋白涂层对设备要求高、且生产效率低、及其得到的疏水/超疏水蛋白涂层机械性能差的问题。

本发明是这样实现的，一种疏水/超疏水蛋白涂层的制备方法，包括以下步骤：

称取玉米醇溶蛋白溶于醇-水溶液中，形成玉米醇溶蛋白溶液后进行混匀处理，所述玉米醇溶蛋白溶液的溶度为50～400mg/ml；

将所述玉米醇溶蛋白溶液置于静电纺丝设备的注射器中制备得到疏水/超疏水蛋白涂层。

本发明提供的疏水/超疏水蛋白涂层的制备方法，以两性蛋白玉米醇溶蛋白作为原料、采用静电纺丝技术来制备疏水/超疏水蛋白涂层，首先，该方法不需进行表面涂层和分子改性，因此制备过程简单、制备成本低廉；其次，使用的玉米醇溶蛋白无毒、生物可降解性和生物相容性强，具有可持续发展的前景，且得到的疏水/超疏水蛋白涂层机械柔韧性好；再次，使用静电纺丝技术来制备疏水/超疏水蛋白涂层，制备速度得到提高，从而使得对设备的依赖性降低，可应用于大规模生产。

附图说明

图1是本发明实施例提供的纺丝电压为18kV时50mg/ml玉米醇溶蛋白溶液制备所得的疏水涂层的水接触角及SEM图像；

图2是本发明实施例提供的纺丝电压为18kV时100mg/ml玉米醇溶蛋白溶液制备所得的超疏水涂层的水接触角及SEM图像；

图3是本发明实施例提供的纺丝电压为18kV时150mg/ml玉米醇溶蛋白溶液制备所得的超疏水涂层的水接触角及SEM图像；

图4是本发明实施例提供的纺丝电压为18kV时200mg/ml玉米醇溶蛋白溶液制备所得的疏水涂层的水接触角及SEM图像；

图5是本发明实施例提供的纺丝电压为18kV时250mg/ml玉米醇溶蛋白溶液制备所得的疏水涂层的水接触角及SEM图像；

图6是本发明实施例提供的纺丝电压为18kV时是300mg/ml玉米醇溶蛋白溶液制备所得的疏水涂层的水接触角及SEM图像；

图7是本发明实施例提供的纺丝电压为10kV时是100mg/ml玉米醇溶蛋白溶液制备所得的疏水涂层的水接触角及SEM图像；

图8是本发明实施例提供的纺丝电压为12kV时是100mg/ml玉米醇溶蛋白溶液制备所得的疏水涂层的水接触角及SEM图像；

图9是本发明实施例提供的纺丝电压为21kV时是100mg/ml玉米醇溶蛋白溶液制备所得的疏水涂层的水接触角及SEM图像；

图10是本发明实施例提供的纺丝电压为18kV时是300mg/ml玉米醇溶蛋白溶液制备所得的疏水涂层的SEM图像；

图11是对比例1提供的玉米醇溶蛋白溶液制备所得的疏水涂层及SEM图像；