[发明专利]一种可生物降解的乳胶复合膜及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，特别涉及一种可生物降解的乳胶复合膜及其制备方 法与应用。

背景技术

天然乳胶是一种天然高分子材料，由人工栽培的三叶橡胶树分泌的乳汁 浓缩而成，其主要成分为聚异戊二烯，此外还含有少量的蛋白质、天然多糖 及不饱和脂肪酸等。天然乳胶的综合性能良好，具有成膜性好、湿凝胶强度高、 易于硫化，所得制品弹性大、强度高、蠕变小等特点，目前在医用外科手套、 医用检查手套、安全套等一次性乳胶制品应用广泛。有报道称，在2005年时， 我国医用手套达到3亿双，检查手套8亿只，避孕套24亿只，用量还在逐年提 高。但是，由于天然乳胶不能降解，废弃的一次性乳胶制品带来的污染问题日 趋严重，这些一次性的乳胶制品，使用率高、回收困难，严重污染了环境。解 决这些问题的方法主要是焚烧、填埋等。但焚烧产生的烟尘和有毒气体，对环 境产生二次污染；填埋后的乳胶制品不能降解，占用土地，会污染土壤和地下 水。目前，已有相关天然乳胶改性方面的研究工作报道，但是这些工作主要集 中在天然乳胶力学强度、储存稳定性等方面，如专利号为ZL200610033032.7、 发明名称“纳米蒙脱土改性天然乳胶医用制品的制备方法”提供的医用制品具 有更优良的耐老化、抗拉伸和抗撕裂和抗微生物渗透性能；专利申请号为 200710028010.6、发明名称为“一种纳米SiO₂/天然乳胶制品的制备方法”提供 的制品克服了传统天然乳胶制品长期存在的贮存期短、使用寿命短、易老化发 粘、耐撕裂性能好等问题。然而，这些技术并没有涉及到天然乳胶的可降解问 题，因此，研制可生物降解的乳胶制品，使天然乳胶制品能够自身降解，降低 环境污染，成为当前天然乳胶改性方面的重要课题。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种可生物降解 的乳胶复合膜。该乳胶复合膜不仅具有可生物降解性，也具有良好的机械性能。

本发明的另一目的在于提供所述乳胶复合膜的制备方法。

本发明的再一目的在于提供所述乳胶复合膜的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种可生物降解的乳胶复合膜，由 淀粉和天然乳胶构成；其中，淀粉和天然乳胶固含量的质量比为0.1～0.5∶1；

所述可生物降解的乳胶复合膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将淀粉分散在水中，加热到70～90℃，糊化30～60min，然后迅速降 温至室温，得到的糊化后的淀粉，使淀粉与水形成氢键以建立一个亚稳定的拟 均相状态；

(2)按照淀粉与天然乳胶固含量的质量比0.1～0.5∶1，将步骤(1)得到的 糊化后的淀粉与天然乳胶混合，剧烈搅拌，抽真空除气泡，在聚四氟乙烯板上 铺膜，干燥，得到可生物降解的乳胶复合膜。

步骤(1)中所述的淀粉是玉米淀粉、马铃薯淀粉或红薯淀粉等，优选为玉 米淀粉；

步骤(1)中所述迅速降温的方式具体为淀粉糊化完毕后，立即置于冰水浴 中；直至温度降至室温，此时的糊化液呈半透明粘稠状；

步骤(2)中所述的膜的厚度优选为0.25mm左右，有利于制备乳胶手套；

所述可生物降解的乳胶复合膜应用于制备医用制品；

所述的医用制品优选为医用手套、避孕套等。

本发明的发明原理：淀粉分子中由于含有大量羟基，从而其分子间能以氢 键相互作用，形成微晶结构的大颗粒。如果淀粉糊化后自然冷却，会导致糊化 时已经分散变小的淀粉颗粒重新聚集，将其填充到乳胶乳液中，导致淀粉在乳 胶中分散不均匀、填充效果差。但是淀粉糊化后快速冷却，淀粉与水将形成氢 键，建立一个亚稳定的拟均相状态。此时，原固态淀粉分子链间的强氢键的缔 合作用已被水分子隔断，使淀粉分子链较为舒展，改善了原固体淀粉分子链紧 密缠绕的结构，有利于淀粉与天然乳胶颗粒之间的复合。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本发明所述的可生物降解的乳胶复合膜的生物降解性能好，淀粉含量 为23.1％，经过一个月的降解，复合膜可降解30％左右

(2)本发明所述的可生物降解的乳胶复合膜不仅具有生物降解性，还具有 良好的拉伸强度和断裂伸长率，在医用乳胶手套、避孕套等领域具有良好的应 用前景。