[发明专利]一种壳寡糖改性可生物降解复合材料的制备方法

摘要

本发明主要涉及一种壳寡糖改性可生物降解复合材料的制备方法，首先以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，用邻苯二甲酸酐保护壳寡糖的氨基制备N-邻苯二甲酰化壳寡糖反应中间体；其次，在氮气保护下逐滴加入辛酸亚锡的吡啶溶液，引发ε-己内酯单体发生开环聚合，使聚己内酯接枝在N-邻苯二甲酰化壳寡糖的羟基上，生成壳寡糖接枝聚己内酯热塑性材料；最后，将LDPE、壳寡糖接枝聚己内酯和聚己内酯熔融共混制备可生物降解复合材料。该共混复合材料具有生物降解性、无毒，应用范围广，有效改善生态环境恶化、解决能源紧张、石油资源短缺的局面。

主权项

一种壳寡糖改性可生物降解复合材料的制备方法，其特征在于：该方法步骤如下：（1）壳寡糖接枝聚己内酯（PHCSO‑g‑PCL）热塑性材料的制备将壳寡糖在真空干燥箱中干燥48小时，脱出其表面的吸附水，放入干燥器中储存，备用；将壳寡糖、邻苯二甲酸酐依次放入N, N‑二甲基甲酰胺溶剂中，在90℃油浴条件下反应7小时，将反应液倒入到冰水中沉降，将沉降所得沉淀物用乙醇反复洗涤3次、用丙酮反复洗涤3次，过滤，然后置于45℃烘箱中烘至恒重，得到棕色粉末状产物N‑邻苯二甲酰化壳寡糖反应中间体；将干燥后的N‑邻苯二甲酰化壳寡糖溶于干燥的吡啶溶剂中，倒入三口烧瓶中，再将三口烧瓶放入120℃的油浴中，并向三口烧瓶中加入ε‑己内酯单体；然后向三口烧瓶中通氮气，脱气、脱水2小时，除去烧瓶中水分及氧气杂质；将辛酸亚锡放入干燥的吡啶中配置成质量浓度为20%的吡啶溶液，在氮气保护下，将20%的吡啶溶液逐滴加入到上述三口烧瓶中，在120℃油浴中搅拌反应26小时后停止反应；将反应后的产物用甲醇进行沉淀，过滤后的产物用甲苯在索氏提取器提取48小时，所得褐色粉末在40℃真空干燥即得到壳寡糖接枝聚己内酯热塑性材料；（2）壳寡糖改性可生物降解复合材料的制备①聚己内酯（PCL）的制备将三口烧瓶通氮气以除去烧瓶中水分及氧气杂质后，加入ε‑己内酯，将辛酸亚锡放入干燥的吡啶中配置成质量浓度为20%的吡啶溶液，在氮气保护下，将20%的吡啶溶液逐滴加入到上述的三口烧瓶中，在120℃油浴中搅拌反应26小时后停止反应；将反应后的产物用甲醇进行沉淀，所得白色粉末在40℃真空干燥即得所需聚己内酯；②壳寡糖接枝聚己内酯热塑性材料和聚己内酯共混物膜片制备将低密度聚乙烯（LDPE）在鼓风干燥机100℃下干燥6h以上，PHCSO‑g‑PCL和PCL在真空烘箱50℃下干燥6h以上；称取壳寡糖接枝聚己内酯热塑性材料（PHCSO‑g‑PCL）和聚己内酯（PCL），其中壳寡糖接枝聚己内酯热塑性材料占40%，将称好的原料分别放入烧杯中，再倒入四氢呋喃溶剂中，搅拌溶解混合均匀，然后将溶液倒在聚四氟乙烯板上，烘干，制成PHCSO‑g‑PCL/PCL二元共混物的膜片；③LDPE/PHCSO‑g‑PCL/PCL共混物制备分别称量LDPE、二元共混物膜片（PHCSO‑g‑PCL/PCL），其中LDPE占70‑100%，分别将各组分加入小型密炼机中，熔融共混10‑15min，共混温度为160‑180℃，挤出LDPE/PHCSO‑g‑PCL/PCL共混材料后，立即将其放入平板硫化机中恒压10min，压成1~4mm厚的薄板，降到室温后取出薄板，再使用万能制样机制出标准样条。