[发明专利]一种交联改性海藻酸钠及其制备方法

说明书

本发明公开了一种交联改性海藻酸钠的制备方法，包括如下步骤：向浓度为0.5％w/v～5％w/v、pH值为7.0～9.0的海藻酸钠溶液中加入催化剂并充分搅拌均匀，然后缓慢滴加入交联剂反应0.5～1h，即得交联改性海藻酸钠溶液，经后处理得到交联改性海藻酸钠薄膜或交联改性海藻酸钠粉末；所述催化剂为绝干海藻酸钠的1～3wt％，所述交联剂为绝干海藻酸钠的1～9wt％。该方法所有反应均在常温下进行，易于控制，原材料易得，成本低，可以大幅提高海藻酸钠的热稳定性。

技术领域

本发明涉及一种海藻酸钠交联改性以提高其热稳定性的方法，属于化工领域。

背景技术

海藻酸钠(C₆H₇O₆Na)_n主要由海藻酸的钠盐组成，是一种多糖类生物高分子，具有来源广、无毒、易降解、易生物相容等多种特性，因此，在医药、食品、包装、纺织工业、生物材料等各行业都有巨大的应用价值。

海藻酸钠很不稳定在生产应用过程中存在严重的降解。由于海藻酸钠分子本身的结构缺陷——单体由糖苷键结合而成，而降解主要发生在糖苷键处，国内外学者在海藻酸钠降解防止方面做了大量工作都不能够完全防止海藻酸钠的降解。这种现象给海藻酸盐产品的生产、储存和应用带来许多困难。

为充分发挥海藻酸钠的优势，当务之急是通过改性的方法改善其使用性能。海藻酸钠的改性方法分为化学改性和共混改性，化学改性涵盖接枝改性、交联改性(交联改性又分成金属离子的交联改性和以双功能基团的有机物质为交联剂的交联改性)、氧化改性三种。共混改性按照改性的原理和实质又分成静电作用的成膜改性、互穿结构的改性(如环糊精多孔，海藻酸钠可以穿插到环糊精的孔状空隙中)、物理共混改性三种。不同的改性方法有不同的应用目的。无论是对海藻酸钠进行物理改性还是化学改性，研究热点集中于医用药物载体材料、药物缓释材料、微胶囊、水处理(如吸附重金属离子Cu²⁺)、抗菌性能、印染等方面的研究。关于海藻酸钠热稳定性的研究不是很多，如文献(李博，窦明，杨红霞.海藻酸钠热稳定性能的研究，安徽农业科学，2009，37(35}：17348—17349.)中指出，交联剂环氧氯丙烷的加入降低了海藻酸钠的热分解温度；分子筛ZSM-5的加入有利于海藻酸钠的热分解(杨舒婷等.分子筛ZSM-5对海藻酸钠热分解的影响.中国印刷与包装研，2013，3(5)：61-67)；甘油的加入使复合膜的耐热性呈现更加明显的下降趋势(黄震等.甘油对大豆分离蛋白/海藻酸钠复合膜热分解的影响.中国印刷与包装研究.2012，I(4)：51-61)。上述改性方法中采用的交联剂均使海藻酸钠的热稳定性降低。

发明内容

本发明提供了一种交联改性海藻酸钠的制备方法，该方法可以有效提高海藻酸钠的热稳定性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种交联改性海藻酸钠的制备方法，包括如下步骤：

向浓度为0.5％w/v～5％w/v、pH值为7.0～9.0的海藻酸钠溶液中加入催化剂并充分搅拌均匀，然后缓慢滴加入交联剂反应0.5～1h，即得交联改性海藻酸钠溶液，经后处理得到交联改性海藻酸钠薄膜或交联改性海藻酸钠粉末；

所述催化剂为绝干海藻酸钠的1～3wt％，所述交联剂为绝干海藻酸钠的1～9wt％。

所述催化剂为三乙烯二胺、辛酸亚锡或二丁基锡。

所述交联剂为甲苯二异氰酸酯TDI、4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯MDI、六亚甲基二异氰酸酯HDI、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI。

采用浓度为0.1mol/L的NaOH溶液或KOH溶液调节所述海藻酸钠溶液的pH值。

交联改性海藻酸钠薄膜制备过程为：将交联改性的海藻酸钠溶液浇铸于洁净干燥的流延模具中，于通风环境中静置12～18h，使其充分流平并使溶剂充分挥发，即可获得交联改性海藻酸钠流延膜。