[发明专利]一种含丝素蛋白改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含丝素蛋白改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料，包括如下质量份的组分：100份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、1‑20份改性丝素蛋白粉，2‑10份聚乙烯醇，通过高速共混后挤出造粒；所述改性丝素蛋白粉通过如下方法制备：将丝素蛋白粉与无水乙醇混合，超声分散得丝素蛋白粉悬浮液；将偶联剂溶于无水乙醇中配成偶联剂溶液；将丝素蛋白粉悬浮液和偶联剂溶液混合，回流，冷却后离心分离、烘干得到所述改性丝素蛋白粉。本发明通过采用改性丝素蛋白粉对聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯进行复合改性，并引入聚乙烯醇弥补蛋白质材料力学性能差的缺陷，大大改善聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯机械性能的作用，并降低生产成本。

技术领域

本发明涉及可完全生物降解的高分子复合材料领域，尤其涉及一种含丝素蛋白改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯具有优异的加工性能，在工业、农业、家居、包装等领域具有很广泛的应用前景。但是，单一的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯具有拉伸强度不足、成本高等缺点，需要借助改性来改善其机械性能并降低成本。

随着石油资源的日趋匮乏和人们对于环境保护日益重视，塑料行业将材料研究的目光投向来源天然可再生资源的原料。源于各种天然动植物资源的蛋白质，由于其可再生成本低，材料能够生物降解，且发展蛋白质塑料促进农业经济发展等潜在的优点而得到研究人员的重视，并进行过许多初步的研究。蛋白质作为一类重要的生物大分子是高分子研究领域活跃且富有挑战性的方向。

蚕丝是人类最早利用的天然蛋白质之一，它的主要成分是丝蛋白和丝胶。而且在丝蛋白的主要组成甘氨酸与丙氨酸区会形成β折叠结构，这种β折叠结构为丝蛋白提供了优异的力学性能。丝蛋白不仅具有良好的生物相容性，还具有纯度高，来源广，价格低廉等优点，在生物医学领域中的应用前景广阔。

近年来对于丝蛋白用于生物医学领域的研究非常活跃。例如张幼珠等通过实验证明施有药物的再生丝蛋白薄膜可以根据环境的PH值得变化来控制药物的释放，可以用于对人体的某些部位进行定向治疗的智能化药物控制释放载体。体内蛋白酶的存在可以使丝蛋白降解，所以丝蛋白可以制成组织工程的支架材料。李明忠等采用冷冻干燥法制得了多孔丝素膜，即通过冷冻干燥法可获得良好的细胞吸附性能的细胞支架材料。

目前尚无将丝素蛋白应用于降解复合材料的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种含丝素蛋白改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料及其制备方法，以解决背景技术存在的上述缺陷。

本发明是通过如下的技术方案实现的：一种含丝素蛋白改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料，包括如下质量份的组分：100份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、1-20份改性丝素蛋白粉，2-10份聚乙烯醇，通过高速共混后挤出造粒；所述改性丝素蛋白粉通过如下方法制备：

步骤一，将丝素蛋白粉与无水乙醇混合，超声分散得丝素蛋白粉悬浮液；

步骤二，将偶联剂溶于无水乙醇中配成偶联剂溶液；

步骤三，将所述丝素蛋白粉悬浮液和偶联剂溶液混合，75-85℃回流2-4h；

步骤四，冷却至室温，经离心分离、烘干后得到所述改性丝素蛋白粉。

作为优选的技术方案，所述偶联剂的添加量是蛋白粉质量的0.5-2％。

作为优选的技术方案，所述偶联剂可采用硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。

作为优选的技术方案，所述聚乙烯醇的聚合度为1600-1800，醇解度大于98％。

作为优选的技术方案，所述含丝素蛋白改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料，还包括如下质量份的组分：

甘油 5-20份、