[发明专利]一种纳米复合水凝胶的制备方法

说明书

本发明涉及一种纳米复合水凝胶的制备方法，属于水凝胶制备技术领域。本发明提供的纳米复合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：1)将乙酰化度为0.94的甲壳素进行酸解，得到甲壳素纳米晶须增强剂分散液；2)将所述甲壳素纳米晶须增强剂分散液与明胶溶液混合，冷却得到纳米复合水凝胶。本发明制备方法得到的纳米复合水凝胶机械性能好，凝胶化温度高，在强酸性和高盐离子浓度的环境中具有极好的稳定性，可以广泛应用在食品化妆品和医药领域。

技术领域

本发明涉及水凝胶制备技术领域，具体涉及一种纳米复合水凝胶的制备方法。

背景技术

水凝胶是三维的聚合网路，能吸收维持大量的水分，被广泛应用在食品，化妆品，生物医药领域，以及骨组织和药物装载。水凝胶在应用时需要有高强度和灵活性，以及可逆的形变特性。然而，普通化学交联的聚合物水凝胶在一定压力下易碎，易断。交联水凝胶，双网络水凝胶和纳米复合水凝胶均为常见的水凝胶。现有技术对增强上述水凝胶的机械性能进行了研究。其中，研究证明双网络水凝胶可以增强凝胶的机械性能，但大多数这些聚合物水凝胶需要添加高浓度的增强剂，对于食品工业是不适合的。目前，多种交联剂(戊二醛，转谷氨酰胺酶，和京尼平等)通过交联的方法应用到明胶水凝胶，目的是为了增强明胶水凝胶的机械性能，但是这些交联剂存在潜在的毒性和高的消费的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米复合水凝胶的制备方法。本发明制备方法得到的纳米复合水凝胶机械性能好，凝胶化温度高，在强酸性和高盐离子浓度的环境中具有极好的稳定性，可以广泛应用在食品化妆品和医药领域。

本发明提供了一种纳米复合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

1)将乙酰化度为0.94的甲壳素进行酸解，得到甲壳素纳米晶须增强剂分散液；

2)将甲壳素纳米晶须增强剂分散液与明胶溶液混合，冷却得到纳米复合水凝胶。

优选的是，所述步骤1)酸解采用盐酸溶液或硫酸溶液

优选的是，所述步骤1)酸解的温度为80～120℃。

优选的是，所述步骤1)酸解的时间为2～16h。

优选的是，所述步骤2)明胶溶液中明胶的质量浓度为10～14％。

优选的是，所述步骤2)甲壳素纳米晶须增强剂在明胶溶液中的添加量为0.25～1％w/v。

优选的是，所述步骤2)混合的温度为40～60℃。

优选的是，所述步骤2)冷却的温度为4～14℃。

优选的是，所述步骤2)冷却的时间为12～24h。

优选的是，甲壳素的来源包括虾壳，蟹壳和昆虫壳。

本发明提供了一种纳米复合水凝胶的制备方法。本发明通过制备纳米甲壳素晶须进而制备纳米复合水凝胶，纳米甲壳素晶须制备方法简单，原料来源丰富，价格低廉，具有较好的生物相容性；能够制备得到较小的纳米甲壳素晶须，这些纳米甲壳素晶须能够填充到明胶基质中，与明胶相互作用，制备出纳米复合水凝胶；得到的水凝胶具有较高的机械性能和凝胶化温度，并且具有好的耐酸碱和耐盐性。在食品，医药和化妆品领域具有很好的应用。

附图说明

图1为本发明实施例4提供的纳米甲壳素，明胶水凝胶，纳米复合水凝胶的投射电镜图；其中：a、b为纳米甲壳素；c为明胶水凝胶；d为纳米复合水凝胶；

图2为发明实施例4提供的明胶溶液和甲壳素悬浮液的zeta电位图；其中：a为明胶溶液；b为纳米甲壳素；

图3为发明实施例4提供的纳米甲壳素，明胶，纳米复合水凝胶红外光谱图；