[发明专利]一种复合高性能吸水材料制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合高性能吸水材料制备方法，属于材料领域。

背景技术

高吸水材料已广泛运用于农业、建筑业、医学和人类生活用品等领域。目前使用最广的聚丙烯酸类吸水材料 ,虽然具有很好的吸水保水性能,却很难被生物降解 ,容易产生环境污染。在环境问题逐渐受到重的今天 ,具有生物降解性能的高吸水材料的研究越来越受到了人们的关注。我发明一种可以降解的埃洛石-丝素蛋白-丙烯酸/丙烯酰胺复合高性能吸水材料制备方法方法，该方法简单，吸水效果好。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种埃洛石-丝素蛋白-丙烯酸/丙烯酰胺复合高性能吸水材料制备方法。吸水性能好。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种埃洛石-丝素蛋白-丙烯酸/丙烯酰胺复合高性能吸水材料制备方法方法。包括以下步骤：

步骤1、将纤维状丝素用含量为40%的氯化钙溶液溶解( 纤维状丝素与溶液的质量比为 1∶20 , 温度为88℃)；

步骤2、待纤维状丝素完全溶解后停止加热, 用纱布过滤得到丝素溶液(含钙、氯离子)；

步骤3、丝素溶液置于室温冷却,倒入透析袋中, 用去离子水透48h 左右(期间常换水) 以去除氯和钙等杂质 ,然后悬挂静置于流动空气之中,得到纯丝素蛋白浓缩溶液；

步骤4、在温度为5℃的冰水浴中，将一定质量的丙烯酸溶于适量的水中，并用5%NaOH 溶液调节丙烯酸的中和度为60%;

步骤5、然后在氦气氛围下超声波震荡处理2h;

步骤6、然后把丙烯酰胺和埃洛石分别添加到上述中和的溶液中，磁力搅拌2h;

步骤7、然后通入氮气，当溶液的温度为30℃时，将交联剂 MBA 加入上述溶液中，保持90 min；

步骤8、加入引发剂APS后，缓慢升温至90℃，磁力搅拌反应3h；

步骤9、反应结束后，将初级产物用大量的去离子水冲洗，放入110℃的真空干燥箱中干燥至恒重最终得到埃洛石-丝素蛋白-丙烯酸/丙烯酰胺复合高性能吸水材料；

步骤10、然后研磨，筛分至50-70m目；

有益效果 : 本发明一种埃洛石-丝素蛋白-丙烯酸/丙烯酰胺复合高性能吸水材料制备方法方法，原料相对容易获取，蚕丝纤维是人类最早利用的天然蛋白质之一, 其中丝素蛋白具有良好的生物降解性, 且有很高的分子量和长链结构, 含有 -OH 、-COOH 、-NH2、-CONH等极性基团, 对水有很强的亲和力。洛石纳米管(HNTs)是一种天然矿物，在其表面含有大量的亲水性基团-OH，同时在层间存在大量的可交换性阳离子。利用这些羟基和可交换离子可以与有机树脂以某种形式的结合，形成有机/埃洛石复合高吸水材料，既可以提高吸水材料的综合性能，又可以降低其生产成本。本文利用丝素蛋白，埃洛石和吸水性能 ,与丙烯酸( AA)丙烯酰胺( AM)接枝聚合，可以得到有机/埃洛石复合高吸水材料。在合成过程中通过磁力搅拌超声波处理等对其进一步改性使其吸水进一步增强。其中实施例1制取纤维状丝素，埃洛石，丙烯酸，丙烯酰胺质量比10:120:17:17的样。纤维状丝素10g，埃洛石120g, 丙烯酸17g，丙烯酰胺17g, 交联剂 MBA 2g, 引发剂APS 1.5g。实施例2取纤维状丝素，埃洛石，丙烯酸，丙烯酰胺质量比10:115:17:17的样。纤维状丝素10g，埃洛石115g, 丙烯酸17g，丙烯酰胺17g,其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。制得的埃洛石-丝素蛋白-丙烯酸/丙烯酰胺复合高性能吸水材料吸水效果最好。

具体实施方式

实施例1 制取纤维状丝素，埃洛石，丙烯酸，丙烯酰胺质量比10:120:17:17的样。纤维状丝素10g，埃洛石120g,丙烯酸17g，丙烯酰胺17g,交联剂 MBA 2g,引发剂APS 1.5g

步骤1、将10g纤维状丝素用含量为 40%的氯化钙溶液溶解( 纤维状丝素与溶液的质量比为 1∶20 , 温度为88℃)；

步骤2、待纤维状丝素完全溶解后停止加热, 用纱布过滤得到丝素溶液(含钙、氯离子)；

步骤3、丝素溶液置于室温冷却,倒入透析袋中, 用去离子水透析48h 左右(期间常换水) 以去除氯和钙等杂质,然后悬挂静置于流动空气之中,得到纯丝素蛋白浓缩溶液；

步骤4、在温度为5℃的冰水浴中，将17g丙烯酸溶于适量的水中，并用5%NaOH 溶液调节丙烯酸的中和度为60%;

步骤5、然后在氦气氛围下超声波震荡处理2h;