[发明专利]一种水性聚氨酯丙烯酸酯接枝角蛋白水凝胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水性聚氨酯丙烯酸酯接枝角蛋白水凝胶，包括下述重量份组成：角蛋白：25份，水性聚氨酯丙烯酸酯：15份，丙烯酸羟乙酯：10～20份光引发剂：5～10份。以水性聚氨酯丙烯酸酯和丙烯酸羟乙酯光固化凝胶网络作为骨架，利用巯基‑乙烯基间的点击化学反应，将角蛋白穿插固定在凝胶网络中制备吸水凝胶，凝胶的吸水性能较好，能够具有较好的吸收重金属离子的效果。

技术领域

本发明涉及一种水凝胶材料，更具体的说是涉及一种水性聚氨酯丙烯酸酯接枝角蛋白水凝胶及其制备方法。

背景技术

水凝胶(Hydrogel)是以水为分散介质的凝胶。具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基，亲水残基与水分子结合，将水分子连接在网状内部，而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物。是一种高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水。

角蛋白(Keratin)是自然界来源最丰富的动物蛋白质之一，存在于动物毛发，鸟类羽毛以及哺乳动物蹄、甲等当中。

动物毛发中含有大量的角蛋白，其含量可达95％以上。猪毛角蛋白中胱氨酸的含量可达14.44％，推算其中硫的含量为3.85×10^4mg/kg，若利用有效的化学方法将其中的硫全部以自由巯基的形式存在，那么自由巯基的含量可达到1191.8μ mo1/g。自由巯基的化学性质类似于羟基，但其反应活性强于羟基，可以为化学改性提供反应活性点。

目前，利用角蛋白和合成高分子交叉改性制备生物材料的研究很多。

PUA是经典的光固化材料，分子末端具有乙烯基，可与角蛋白分子的巯基点击交联，形成角蛋白-聚合物混杂体材料。该类可能具有良好的吸水和吸附重金属离子性能

现需要一种通过角蛋白制备的水凝胶，同时具有良好吸附重金属离子的性能。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种具有良好吸附重金属离子性能的水性聚氨酯丙烯酸酯接枝角蛋白水凝胶。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种水性聚氨酯丙烯酸酯接枝角蛋白水凝胶，

包括下述重量份组成：

角蛋白：25份

水性聚氨酯丙烯酸酯：15份

丙烯酸羟乙酯：10～20份

光引发剂：5～10份。

作为本发明的进一步改进，

所述角蛋白的制备方法如下：

猪毛经水洗、干燥，投入溶剂中，进行脱脂，称取脱脂后的猪毛，投入降解液中，进行降解，将降解液经过过滤，母液用截留分子量为8000～14000的渗析袋透析，所得无色透明粘稠溶液经冷冻干燥，既得角蛋白。

作为本发明的进一步改进，

所述溶剂选用石油醚，且脱脂过程中用索氏抽提器脱脂6h。

作为本发明的进一步改进，

所述降解液包括下述摩尔份组成：

尿素：14份

十二烷基硫酸钠：0.2份

Na₂S₂O₅：1.0份。

作为本发明的进一步改进，

脱脂后的猪毛投入降解液中，在65℃下降解8h，混合液经砂芯漏斗过滤。

作为本发明的进一步改进，