[发明专利]一种硫辛酸改性乙基纤维素薄膜及其制备方法

说明书

一种硫辛酸改性乙基纤维素薄膜及其制备方法，第一步，称取乙基纤维素于反应容器中，加入有机溶剂，升温持续搅拌，直至乙基纤维素完全溶解后冷却至室温，即可得到乙基纤维素溶液；第二步，称取固体硫辛酸加入到反应容器中，加入有机溶剂溶解，即可得到硫辛酸溶液；第三步，量取适量的硫辛酸溶液、乙基纤维素溶液和阻聚剂共混，搅拌至混合液澄清后，倒入模具中，放入烘箱成膜。本发明膜材料和纯的乙基纤维素薄膜相比，其在力学性能上有很大的改善，能够拓宽乙基纤维素薄膜的应用范围。此外，本发明以来源广泛、可再生的乙基纤维素为原料，以无毒、环保的硫辛酸为改性剂，制备的薄膜性能优异具有耐水、可降解等优点。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种硫辛酸改性乙基纤维素薄膜及其制备方法。

背景技术

纤维素是地球上最古老、最丰富的天然高分子，它是植物细胞壁的主要成分，占植物界碳含量的50％以上。作为人类最宝贵的天然可再生资源，纤维素及其衍生物的应用研究始于160多年前。由于纤维素的水敏感性、难溶以及难熔性，限制了其在各领域的发展；同时随着石油化工合成产品和材料的兴起，人们对纤维素的研究热度逐渐降低。但是，日益显著的石油危机及其制品对环境的污染问题，使得人们不得不寻找合适的石油代替品，于是人们再一次把目光投向了可生物降解、可再生和和生物相容性好的纤维素。

乙基纤维素是纤维素碱化后进一步与氯乙烷反应得到的一种性能特殊的非离子型、热塑性纤维素醚。乙基纤维素质地坚韧，具有良好的可塑性、生物相容性，在极宽的温度范围内也能保持机械强度和柔韧性，最重要的是，它可以溶于有机溶剂，这为研究者对其进行改性、制备性能更好的材料提供可能性。目前，工业级乙基纤维素主要应用于涂料、塑料、胶黏剂等，食品级乙基纤维素主要应用于化妆品、医药、食品等。此外，乙基纤维素还具有成膜性能，其制成的薄膜可应用于生物分离、微囊囊材、结晶取向等。

然而，乙基纤维素分子链间的强氢键作用导致其制成的薄膜脆而硬，且玻化温度高，限制了其在某些领域的应用。目前常通过加入柔性改性剂来增加乙基纤维素薄膜的柔韧性，同时降低其玻璃化温度。随着经济的发展，人们对身体健康和环境污染问题日益重视，因此开发无毒、环保的改性剂用于改善乙基纤维素薄膜的柔韧性将具有重要的意义。

发明内容

解决的技术问题：为了解决纯乙基纤维素薄膜柔韧性脆、柔韧性差的问题，本发明选用广泛存在于食物和动物线粒体细胞中的硫辛酸做为改性剂，利用硫辛酸结构中的硫原子和羧基基团能与乙基纤维素的羟基形成氢键的特点，设计了一种硫辛酸改性乙基纤维素薄膜及其制备方法，可以提高乙基纤维素薄膜的柔韧性。本方法制备工艺过程简便，易于操作，且得到的薄膜稳定性好。

技术方案：一种硫辛酸改性乙基纤维素薄膜的制备方法，按比例，由以下步骤制得:第一步，称取乙基纤维素加入到反应容器中，按照乙基纤维素/冰醋酸的质量比为7：100来加入定量的冰醋酸，然后将反应温度升至70-80℃，持续搅拌2-3个小时，直至乙基纤维素完全溶解于冰醋酸后，冷却至室温，即可得到质量分数为6.5％的乙基纤维素溶液；第二步，分别称取定量的硫辛酸置于反应瓶，然后加入冰醋酸，将温度升高到80-90℃搅拌0.5-1h，直至硫辛酸完全溶解于冰醋酸，即可得不同质量分数的硫辛酸溶液；第三步，将含有不同质量分数的硫辛酸溶液和占硫辛酸质量分数为0.1-0.5％的阻聚剂分别加入质量分数为6.5％的乙基纤维素溶液中，硫辛酸和乙基纤维素质量比分别为1：(1-9)，在80-85℃下搅拌0.5h，冷却至室温后，倒入模具中，再放入120℃的烘箱中2h使其成膜。

优选的，第一步中所述乙基纤维素粘度为40-100MPa·s。

优选的，第三步中所述阻聚剂为对苯二酚。

优选的，第三步中所述硫辛酸溶液与乙基纤维素的质量比为10/90、20/80、30/70、40/60或50/50。

上述制备方法制得的硫辛酸改性乙基纤维素薄膜。