【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可降解薄膜材料，尤其涉及一种可降解薄膜材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着塑料工业的迅猛发展，塑料制品的应用已深入到社会的每个角落，从工业生产到衣食住行，塑料制品无处不在，尤其是塑料袋的使用，更是渗透到人们生活的各个方面。但是由于人们在生活中所用到的塑料袋大部分都结构稳定，不易被降解，因此严重危害着生态环境，并且也威胁着人类健康。目前已经研究制备的可降解薄膜材料虽然有很多，例如淀粉基塑料、聚乳酸(pla)、聚羟基脂肪酸酯(pha)和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(pbat)等。但是由于这些材料或是在结构性能上存在一定缺陷、强度较低，或是生产成本较高，并没有真正取代传统塑料。因此，实现可降解薄膜材料的制备，是目前所面临的一项技术难题。
2、由小分子凝胶剂自组装形成的超分子凝胶薄膜材料由于具有良好的可降解性、安全性、经济性和实用性等特点，有望取代传统包装膜材料。虽然由小分子凝胶剂自组装形成的超分子凝胶薄膜材料很容易通过一些方式达到降解的目的，但是由小分子凝胶剂自组装形成的超分子凝胶薄膜材料一般是软物质材料，往往存在力学强度过低的问题，不具有实用价值，同样无法实现取代传统塑料。
3、因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种可降解薄膜材料及其制备方法，旨在解决现有利用小分子凝胶剂自组装形成的薄膜材料的力学强度过低的问题。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、本专利技
4、将凝胶因子、第一有机溶剂、第二有机溶剂混合后，加热搅拌，倒入模具中，室温下冷却预设时间，然后在预设温度下挥发第一有机溶剂后，得到所述可降解薄膜材料；
5、其中，所述凝胶因子的结构式为：
6、
7、r1为连接在氨基酸中心碳原子上的除氨基、羧基和一个氢原子外的侧链基团，所述氨基酸选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天门冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、硒半胱氨酸、吡咯赖氨酸中的一种；
8、r2为碳原子数为16～19的烷基；
9、r3为9-芴基甲氧基羰基或叔丁氧羰基；
10、所述第二有机溶剂的沸点大于所述第一有机溶剂的沸点，所述第二有机溶剂不与所述第一有机溶剂形成共沸物。
11、可选地，所述第一有机溶剂为碳原子数小于9的液态烷烃溶剂。
12、可选地，所述第一有机溶剂包括正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷中的至少一种。
13、可选地，所述第二有机溶剂包括植烷、角鲨烷、角鲨烯、白油、硅油、植物油、聚α烯烃合成油、十六烷中的至少一种。
14、可选地，所述凝胶因子、第一有机溶剂、第二有机溶剂的质量比为1～9：30～300：9～91。
15、可选地，在100～250℃的温度下加热搅拌，倒入模具中，室温冷却10～20min，在40～90℃的温度下挥发第一有机溶剂3～24h，得到所述可降解薄膜材料。
16、可选地，所述凝胶因子的制备方法包括如下步骤：
17、提供r2-nh2；
18、将r2-nh2、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸、1-羟基苯并三唑、第三有机溶剂进行混合，搅拌反应后，得到粗产物；
19、将所述粗产物纯化后，得到所述凝胶因子。
20、可选地，所述搅拌反应的条件为室温下搅拌反应3～7天。
21、可选地，将所述粗产物纯化后，得到所述凝胶因子的步骤具体包括：
22、利用乙醇与水的混合溶液清洗所述粗产物，然后利用乙酸乙酯重结晶，干燥后，得到所述凝胶因子。
23、本专利技术的第二方面，提供一种可降解薄膜材料，其中，采用本专利技术如上所述的制备方法制备得到。
24、有益效果：本专利技术中所述结构的凝胶因子具有疏水性的长烷基尾链，能够通过氢键、π-π相互作用、疏水作用力自发地聚集、组装成三维网络结构，具体通过自下而上的自组装策略，使得通过物理交联形成的自组装纳米纤维能够以非常有效的方式固定低沸点有机溶剂和高沸点有机溶剂，形成超分子凝胶，然后通过移除低沸点有机溶剂的方式，制备得到大尺寸、无缺陷、高强度、可降解、可塑化的疏水薄膜材料，解决了现有通过小分子凝胶剂自组装得到的薄膜材料力学性能较低的问题。本专利技术提供的制备方法原材料易得，成本低廉，制备工艺简单。
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1.一种可降解薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一有机溶剂为碳原子数小于9的液态烷烃溶剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一有机溶剂包括正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二有机溶剂包括植烷、角鲨烷、角鲨烯、白油、硅油、植物油、聚α烯烃合成油、十六烷中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述凝胶因子、第一有机溶剂、第二有机溶剂的质量比为1～9：30～300：9～91。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在100～250℃的温度下加热搅拌，倒入模具中，室温冷却10～20min，在40～90℃的温度下挥发第一有机溶剂3～24h，得到所述可降解薄膜材料。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述凝胶因子的制备方法包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌反应的条件为室温下搅拌反应3～7天
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，将所述粗产物纯化后，得到所述凝胶因子的步骤具体包括：
10.一种可降解薄膜材料，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种可降解薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一有机溶剂为碳原子数小于9的液态烷烃溶剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一有机溶剂包括正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二有机溶剂包括植烷、角鲨烷、角鲨烯、白油、硅油、植物油、聚α烯烃合成油、十六烷中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述凝胶因子、第一有机溶剂、第二有机溶剂的质量比为1～9：30～300：9～91。
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【专利技术属性】
技术研发人员：曹海，于宪莉，张春梅，董云龙，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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