[发明专利]一种CDA-g-PET纤维膜及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种CDA‑g‑PET纤维膜及其制备方法和应用，首先制备CDA‑g‑PET接枝共聚物溶液，先加入CH₂Cl₂，再加入石油醚，沉淀并过滤，干燥得到CDA‑g‑PET接枝共聚物；将CDA‑g‑PET接枝共聚物溶于六氟异丙醇，制得纺丝液；将纺丝液进行静电纺丝，得到CDA‑g‑PET纤维膜。本发明采用混合溶剂快速提纯CDA‑g‑PET接枝共聚物，利用溶解度的差异进行选择性的沉淀，并采用静电纺技术成功制备出CDA‑g‑PET纤维膜，所制备纤维膜在不影响其生物相容性的情况下力学性能得到显著提高。

技术领域

本发明属于高分子聚合物领域，具体涉及一种CDA-g-PET纤维膜及其制备方法和应用。

背景技术

二醋酸纤维素（CDA）具有韧性好、可降解、热稳定、生物相容性好等优点，是纤维素中最早商品化生产的纤维素衍生物，广泛应用于纺织、香烟滤嘴、过滤膜等领域。但由于CDA的熔融温度与热解温度接近，可热加工的区间窄，故加工手法受限，其力学强度不高也限制了它的使用。传统的使用增塑剂对CDA进行热加工不仅容易导致增塑剂渗出影响生物性能，而且存在热降解等问题。目前CDA的主要加工方法是溶液法，特别是在纺丝领域，主要采用电纺和干纺。现如今，商业CDA纤维主要是通过干纺得到的，然而CDA的力学性能不佳限制了它在纺织等方面的使用，因此常常混纺高力学强度的塑料来提高CDA的力学强度。然而简单的共混常常伴随着界面相容性差等问题，进而导致产品使用寿命短暂等缺陷。近些年来，人们着手于化学改性CDA，并取得较理想的效果。

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）性能优越，广泛使用于服饰纺织、外包装以及制备特种薄膜等领域，但是PET本身存在着气体阻隔性能不佳、尺寸不稳定、不可降解以及热稳定性差等不足，因此用PET接枝改性CDA可以很好的兼具两种材料的优点，改善两种材料的不足，得到的聚合物表现为热稳定性好、强度高等优点，同时利用CDA可以降解的优点，减少PET的使用量，符合现代环保的使用要求。

专利CN106146855A公开了一种纤维素及其衍生物与PET的接枝共聚物及其合成方法，包括：（1）将对苯二甲酸与乙二醇按摩尔比1:1.2-2，在催化剂作用下于200-240℃进行酯化反应，然后在250-285℃、真空度为100-6000Pa下缩聚反应10-80min，合成分子量在2000-15000的端羟基化的聚对苯二甲酸乙二醇酯；（2）将上述PET溶于四氯乙烷中，加入二异氰酸酯和催化剂，在60-80℃下反应3-6h后得到端异氰酸酯预聚物；（3）将纤维素及其衍生物超声溶解于丙酮溶液中，加入到端异氰酸酯预聚物的四氯乙烷溶液中反应3-7天，提纯后得到接枝共聚物。但是该法制备的CDA-g-PET接枝共聚物进行电纺的前驱液浓度需要在20%左右，太低则不能纺丝，易导致电喷液滴，而且纺丝过程不稳定，有时候甚至出现纤维夹带液滴，纤维的形貌不好。此外，该发明的提纯方法对未反应的PET去除效果不佳，影响纤维膜的性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种CDA-g-PET纤维膜及其制备方法和应用。本发明采用混合溶剂快速提纯CDA-g-PET接枝共聚物，利用溶解度的差异进行选择性的沉淀，并采用静电纺技术成功制备出CDA-g-PET纤维膜，所制备纤维膜在不影响其生物相容性的情况下力学性能得到显著提高。

本发明提供的CDA-g-PET纤维膜的制备方法，包括如下内容：

（1）制备CDA-g-PET接枝共聚物溶液，先加入CH₂Cl₂，再加入石油醚，沉淀并过滤，干燥得到CDA-g-PET接枝共聚物；