[发明专利]一种高性能有机-无机复合膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能有机‑无机复合膜的制备方法，其特征在于，由甲壳素、蒙脱土和聚乙烯醇复合而成。本发明通过一步反应，将纳米甲壳素溶液、蒙脱土溶液与聚乙烯醇溶液充分混合后，采用流延成膜法，形成高性能有机‑无机复合膜。本发明方法不仅成本低廉、工艺简单、易于投入工业生产，而且制备所得的复合膜具有耐热性、透光性、可降解性等特点。

技术领域

本发明涉及一种复合膜的制备方法，特别是涉及一种高性能有机-无机复合膜的制备方法。

背景技术

目前，世界上约41％的塑料产品被用作包装材料，这些包装材料大多源于石油基产品，不仅不可再生，难以降解，造成环境污染。同时，有机高分子原料的来源由于石油资源的严重消耗而受到威胁。因此，开发利用价格低廉、资源丰富的天然有机高分子可再生资源尤为重要。市场上广泛应用的薄膜为石油基聚乙烯薄膜，这种薄膜在自然环境中很难被降解，通常至少需要200年时间才能被降解，所造成的白色污染给环境带来了极大的破坏。同时，随着有限的不可再生石油资源的日益消耗，石油基薄膜将面临资源短缺问题。将可再生资源用于各种食品包装膜的制备已逐渐引起人们的关注。此类膜材料的目标性能主要有氧气渗透性低、机械强度高且柔韧性良好。由生物质材料制备出的膜材料在食物包装、伤口敷料和药物载体等方面还具有广泛的潜在应用。

蒙脱土作为天然无机纳米材料，它具有用途广、无毒、无污染等特性，因此，被广泛应用于食品包装以及医学等领域。Rhim等以蒙脱土为原料，制备出纳米复合膜，它能够作为食品包装材料，并具有抑菌性。利用插层复合法制备的蒙脱土复合材料，其亲水性和机械性得到了显著提高。将天然高分子与无机黏土复合制备出的有机无机复合材料不仅是一种环境友好型材料，而且由于无机粘土的加入能够提高复合材料的热稳定性能。甲壳素在自然界的低等藻类、菌类细胞，虾、蟹和昆虫的外壳及植物的细胞壁等广泛存在，是一种极具潜在实用价值高、可再生利用的自然资源。甲壳素是目前为止被开发利用最少的生物质资源。大分子之间的氢键作用导致甲壳素溶解性较差，限制了它的研究和开发。但由于甲壳素具有生物相容性、可降解性、高亲水性等优点而越来越受人们的关注。因此，有效地将生物质甲壳素转化成高附加值的可降解聚合物，对实现工农业可持续健康发展具有积极的意义。

发明内容

本发明的目的是提出一种机械强度高且透光性良好的高性能有机-无机复合膜的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种高性能有机-无机复合膜的制备方法，其特点在于，由甲壳素、蒙脱土和聚乙烯醇复合而成。

作为优选，所述甲壳素为纳米甲壳素，是由甲壳素在HCl溶液中水解处理后，洗涤、离心、透析，冷冻干燥得到。

作为优选，所述方法是将甲壳素、蒙脱土和聚乙烯醇制备成溶液，然后按一定的体积比混合，搅拌一段时间，然后风干即可得到有机-无机复合膜。

作为优选，甲壳素溶液、蒙脱土溶液、聚乙烯醇溶液的重量/体积比均为10～50:1000。

作为优选，蒙脱土溶液、聚乙烯醇溶液、纳米甲壳素溶液混合后采用流延成膜的方法成膜。

作为进一步的优选，所述蒙脱土溶液是指，将蒙脱土溶于去离子水中，搅拌、超声，得到蒙脱土溶液。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明通过一步反应，将纳米甲壳素溶液、蒙脱土溶液与聚乙烯醇溶液充分混合后，采用流延成膜法，形成高性能有机-无机复合膜。

2、本发明方法不仅成本低廉、工艺简单、易于投入工业生产，而且制备所得的复合膜具有耐热性、透光性等特点。

附图说明

图1为本发明高性能有机-无机复合膜的物理制备方法原理示意图；