本发明专利技术公开了一种硅橡胶／烯酸胆甾醇酯液晶交联膜及其制备方法和用途。制备方法包括以下步骤：（１）将乙烯基硅橡胶和烯酸胆甾醇酯液晶混合，用四氢呋喃溶解，搅拌形成均匀溶液；（２）滴加交联剂和催化剂，室温下进行初步交联反应，得到硅橡胶／液晶溶液；（３）将硅橡胶／液晶溶液在聚对苯二甲酸乙二醇酯胶片上浇铸成膜，自然条件下干燥，以除去四氢呋喃溶剂，凝固后将膜从胶片剥离，得到膜产品。本发明专利技术将烯酸胆甾醇酯液晶以共价键方式结合到交联的硅橡胶膜中，既可避免小分子液晶的迁移，改善硅橡胶膜的生物相容性和抗溶血性，又可提高硅橡胶膜的弹性和强度。本发明专利技术为硅橡胶膜材料在生物医学工程方面的应用提供了新的改进方法和借鉴。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种硅橡胶/烯酸胆甾醇酯液晶交联膜及其制备方法和用途， 属于功能高分子膜材料领域。
技术介绍
硅橡胶制品具有无毒、无污染、不引起凝血、不致癌、无致突变作用， 与人体相容性好和耐老化性能好的特点，可作为生物材料长期植入人体。一 般说来，硅橡胶具有良好的生物相容性，但一些研究表明，硅橡胶与血液较 长时间接触会导致不同程度的凝血。主要原因可能是有机硅橡胶的表面与血 液之间的表面张力太大，破坏了血液中的血小板而释放出凝血因子，最后导 致凝血。另外，由于硅橡胶大分子链之间的相互作用较小，超薄化困难，存 在成膜性和膜强度差等问题。因此，如何改善硅橡胶膜的成膜性能、血液相 容性和生物相容性将是研究者面临的一个重要问题。近年来，生物材料学领域的研究热点之一是材料的"仿生设计"，利用生物学原理设计和制造仿生生物材料成为21世纪生物材料研究的主要内容 之一。周长忍(Zhou C R, Lin S A. Gas permeation through cis-polybutadiene /liquid crystal composite membranes. Eur. Polym. J.， 1998， 34(11》1663-1668; 周长忍，林尚安.聚丁二烯/液晶复合膜的富氧性能研究.高分子材料科学与 工程，1997, 13(6): 110-113)和屠美等(屠美，牟善松，周长忍，等.液晶性 能对聚氨酯复合膜抗凝血性能的影响.高分子材料科学与工程，2001, 117(3): 38-41;屠美，牟善松，周长忍.基材与液晶种类对液晶复合膜血液 相容性的影响.材料科学与工程学报，2005， 23(3): 358-360)将液晶化合物 与聚合物材料共混制备了聚合物/液晶复合膜。研究结果表明，在聚合物材料 中加入一定比例的小分子液晶化合物能改善材料的血液相容性，其中由于胆 甾醇来自于生物体，胆甾型液晶的性能优于向列型液晶。但是单纯共混得到 的聚合物/液晶复合材料与人体接触后，在血液和酶等因素的作用下，小分子 液晶化合物可能会脱离聚合物而进入人体，这会对人体产生不利的影响。若将小分子液晶通过共价键结合到聚合物的交联结构中，将会显著改进聚合物 /液晶生物材料的上述性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供了一种硅橡胶 /烯酸胆甾醇酯液晶交联膜。本专利技术的另一目的在于提供上述硅橡胶/烯酸胆甾醇酯液晶交联膜的制 备方法，利用硅橡胶的双键、烯酸胆甾醇酯液晶的双键与含氢硅油的发生硅 氢加成反应，采用溶液浇铸法制备了硅橡胶/烯酸胆甾醇酯液晶交联膜。本专利技术的再一目的在于提供上述硅橡胶/烯酸胆甾醇酯液晶交联膜的用途。本专利技术的目的通过下述技术方案实现 一种硅橡胶/烯酸胆甾醇酯液晶交联膜，具有如下示意的交联结构<formula>formula see original document page 5</formula>其中，n = 0、 1、 2、 3或8。所述硅橡胶/烯酸胆甾醇酯液晶中乙烯基的摩尔质量含量为5% 10%。上述硅橡胶/烯酸胆甾醇酯液晶交联膜的制备方法，包括下述操作步骤(1) 将乙烯基硅橡胶和烯酸胆甾醇酯液晶混合，用四氢呋喃溶解，搅拌均匀，形成质量浓度为2.5% 12.5%的均匀溶液；(2) 在均匀溶液中缓慢滴加占均匀溶液总质量的0.04% 0.06°/。的交联 剂，并加入占均匀溶液总质量的0.02% 0.05%的催化剂，在室温下进行初 步交联反应，得到透明的、粘稠的硅橡胶/液晶溶液；(3 )将步骤(2 )所得液晶/硅橡胶溶液在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET ) 胶片上浇铸成膜，自然条件下干燥12h 24h，挥发除去溶剂四氢呋喃，凝 固后将膜从胶片剥离，得到透明柔韧的硅橡胶/烯酸胆甾醇酯液晶交联膜。 交联反应的过程如下图所示<formula>formula see original document page 6</formula>其中，n = 0、 1、 2、 3或8。步骤(1)所述烯酸胆甾醇酯液晶是丙烯酸胆留醇液晶、丁烯酸胆甾醇 液晶、戊烯酸胆甾醇液晶、己烯酸胆甾醇液晶或十一烯酸胆甾醇液晶。步骤(l)所述乙烯基硅橡胶和烯酸胆甾醇酯液晶的摩尔比为1 1.5: 1。 步骤(2)所述交联剂是含氢硅油。 步骤(2)所述催化剂是氯铂酸溶液。 步骤(2)所述交联反应时间为5 25min。步骤(3)所述硅橡胶/烯酸胆甾醇酯液晶交联膜的厚度为20 pm 40 pm。 上述硅橡胶/烯酸胆甾醇酯液晶交联膜可用于中空纤维涂覆，所得中空纤维涂覆硅橡胶/烯酸胆甾醇酯交联膜最终可应用于人工肺组件或者气体分离膜材料。本专利技术相对现有技术具有如下的优点及有益效果(1)克服了共混液晶 复合膜的液晶化合物可能会脱离聚合物而进入人体的缺陷。本专利技术将胆甾醇 液晶以共价键方式结合到交联的硅橡胶膜中，既可避免小分子液晶的迁移， 又可改善硅橡胶膜的血液相容性和生物相容性，为改性硅橡胶膜在生物医学 工程上的应用提供了借鉴；(2)本专利技术液晶/硅橡胶交联膜不仅可以提高膜的 强度，而且有可能改善透气性能。附图说明图l是硅橡胶/烯酸胆甾醇酯液晶交联膜的红外光谱图，其中，a为乙烯基硅橡胶；b为烯酸胆甾醇酯；C为液晶/硅橡胶交联膜。图2是十一硅橡胶/烯酸胆甾醇酯液晶的液晶图像，其中，a为加热83 °C， b为冷却70。C。具体实施例方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施 方式不限于此。在下面实施中所要用到的材料为硅橡胶(Mn=7xl06，乙烯基摩尔百分数为5% 10%)，成都有机硅研 究中心；含氢硅油(Mn二7xl03，含氢量0.8 1.4%)，上海试剂厂；氯铂酸 催化剂，成都有机硅研究中心；烯酸胆甾醇酯液晶，自行合成(合成方法参 见"饶华新，张子勇.高效酰化催化法合成新型胆甾醇酯液晶.化学世界, 2007, 48(10): 577");四氢呋喃，化学纯，天津市化学试剂三厂。(1) 将0.025 mol乙烯基硅橡胶和0.025 mol 丁烯酸胆甾醇酯液晶混合， 用四氢呋喃溶解，搅拌均匀，形成质量分数为5.0%的均匀溶液；(2) 在均匀溶液中缓慢滴加0.012 g含氢硅油和0.006 g氯铂酸溶液， 在室温下交联反应10 min，即可得到初步反应的透明粘稠的液晶/硅橡胶溶 液；(3) 利用框架将步骤(2)所得硅橡胶/液晶溶液在聚对苯二甲酸乙二 醇酯(PET)胶片上浇铸成膜，自然挥发溶剂，干燥12h，凝固后将膜剥离， 得到厚度约为30 pm的透明柔韧的硅橡胶/丁烯酸胆甾醇酯液晶交联膜，室 温在真空干燥器中干燥一天，备用。上述反应过程用化学反应式表示如下<formula>formula see original document page 7</formula>CH2=CHCH2C—。OCH3 H3 (JH3 ^~~^>Si—O—S卜O—S卜CK~~~^ +,3 :3 Si 一0一Si—OCH3CHIICH2CH3HHH2PtCI60—Si—0 — Si—0— Si—OCH2CH2C—O IIo对上述乙烯基硅橡胶、丁烯酸胆甾醇酯液晶和硅橡胶/丁烯酸胆本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种硅橡胶／烯酸胆甾醇酯液晶交联膜，其特征在于：具有如下结构： ＊＊＊ 其中，ｎ＝０、１、２、３或８。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：张子勇，饶华新，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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