一種可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料制備領(lǐng)域，尤其涉及可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚電解質(zhì)絡(luò)合物是由聚陰離子與聚陽離子相互絡(luò)合得到的多組分荷電高分子材料，其獨特的離子交聯(lián)結(jié)構(gòu)和荷電性使之有良好的應(yīng)用前景，其低濃度分散液已被用于藥物控釋、微膠囊制備、絮凝及造紙增強等領(lǐng)域。聚電解質(zhì)絡(luò)合物的制備方法通常包括(I)酸性共混法，在酸性條件下，聚陰離子與聚陽離子溶液共混絡(luò)合；(2)兩層涂刮法，首先在基底上涂刮一層聚電解質(zhì)溶液，等表面略干后涂刮另一種帶有相反電荷的聚電解質(zhì)溶液，在兩層聚電解質(zhì)溶液界面處通過靜電絡(luò)合作用得到聚電解質(zhì)絡(luò)合物；(3)層層自組裝，帶有不同電荷的聚電解質(zhì)溶液通過層層交替組裝的方法得到聚電解質(zhì)絡(luò)合物。通過以上方法制備的聚電解質(zhì)絡(luò)合物材料不均勻，并且其固體材料通常不溶不熔的，難以加工，這一缺點限制了其固體材料在更廣闊的領(lǐng)域發(fā)揮其多功能性的應(yīng)用。開發(fā)可加工的聚電解質(zhì)絡(luò)合物固體材料對發(fā)揮這種材料在各方面的應(yīng)用具有重要意義。
[0003]授權(quán)公告號為CN101698140B的專利申請公開了可在堿性溶液中分散加工的荷負電聚電解質(zhì)固體材料的制備方法，并且將其用于制備滲透汽化復合膜，在分離90wt%異丙醇水溶液時具有優(yōu)異的性能。然而，該類聚電解質(zhì)絡(luò)合物固體材料只能分散于堿性溶液中，并且其制備的膜材料在高濕度或者高水含量的條件下，膜會被過度溶脹，其性能會急劇下降。
[0004]因此，為了拓寬聚電解質(zhì)絡(luò)合物固體材料的應(yīng)用領(lǐng)域，制備可在酸性溶液中分散加工的荷正電聚電解質(zhì)固體材料是目前一個重要的研究方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物的制備方法。
[0006]—種可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物的制備方法，包含如下步驟:
[0007](I)在10_40°C下，配制pH值為5.5-10帶有氨基的陽離子聚電解質(zhì)水溶液；
[0008](2)在10_40°C下，配制帶有強酸基團的陰離子聚電解質(zhì)水溶液；
[0009](3)將陰離子聚電解質(zhì)水溶液以5-25ml/min的速度滴加到陽離子聚電解質(zhì)水溶液中，經(jīng)沉淀，洗滌后，30-60 0C下真空干燥12-36h得到可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物；
[0010](4)在10-40°C下，將荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物加入一元酸水溶液中，攪拌至溶解，得到可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物分散液。
[0011]步驟I)中所述的陽離子聚電解質(zhì)為殼聚糖(CS)、聚烯丙基胺鹽酸鹽(PAH)、聚乙烯亞胺(PEI)、聚乙烯胺(PVA)中的一種；步驟I)中所述的陽離子聚電解質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為0.05% -1%;步驟I)中所述陽離子聚電解質(zhì)水溶液的pH值為5.8-10.0，調(diào)節(jié)溶液的pH值可用鹽酸、醋酸、甲酸、丙酸或氫氧化鈉、氫氧化鉀；步驟I)中所述的陽離子聚電解質(zhì)的分子量在50000-1200000之間；步驟I)中可通過調(diào)節(jié)陽離子聚電解質(zhì)水溶液的pH值，制備具有不同組成的可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物；步驟2)中所述的陰離子聚電解質(zhì)為聚乙烯磺酸鈉(PVS)、聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)、葡聚糖硫酸鈉(DSS)中的一種；步驟2)中所述的陰離子聚電解質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為0.1-1% ;步驟4)中一元酸為鹽酸、甲酸、乙酸或丙酸，其質(zhì)量分數(shù)為0.1% -5% ;步驟4)中分散液的質(zhì)量濃度在0.1-10%之間。
[0012]本發(fā)明所制備的在溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物內(nèi)部具有大量離子交聯(lián)結(jié)構(gòu)，表面帶有大量親水性氨基，在酸性溶液中氨基被質(zhì)子化形成銨根離子，使得絡(luò)合物帶正電，親水性增加，可以均勻分散在酸性水溶液中，得到高濃度分散液，用于制備各種材料。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)陽離子聚電解質(zhì)溶液的PH值，得到不同組成的可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物。
【具體實施方式】
[0013]實施例1:
[0014]—種可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物的制備方法，包括如下步驟:
[0015](I)在10°C下，配制pH值為5.5、質(zhì)量分數(shù)為0.05%的CS鹽酸水溶液；
[0016](2)在10°C下，配制質(zhì)量分數(shù)為0.1 %的PVS水溶液；
[0017](3)將PVS水溶液以25ml/min的速度滴加到CS鹽酸水溶液中，經(jīng)沉淀，洗滌后，30°C下真空干燥36h得到可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物；
[0018](4)在10°C下，將Ig荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物加入100g質(zhì)量分數(shù)為0.1%的鹽酸水溶液中，攪拌至溶解，得到可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物分散液。
[0019]實施例2:
[0020]一種可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物的制備方法，包括如下步驟:
[0021](I)在40°C下，配制pH值為6.0、質(zhì)量分數(shù)為1%的CS乙酸水溶液；
[0022](2)在40 °C下，配制質(zhì)量分數(shù)為I %的PSS水溶液；
[0023](3)將PSS水溶液以25ml/min的速度滴加到CS乙酸水溶液中，經(jīng)沉淀，洗滌后，60°C下真空干燥12h得到可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物；
[0024](4)在40°C下，將Ig荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物加入1g質(zhì)量分數(shù)為5%的乙酸水溶液中，攪拌至溶解，得到可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物分散液。
[0025]實施例3:
[0026]—種可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物的制備方法，包括如下步驟:
[0027](I)在40°C下，配制pH值為6.0、質(zhì)量分數(shù)為0.5%的CS丙酸酸水溶液；
[0028](2)在40°C下，配制質(zhì)量分數(shù)為0.5%的DSS水溶液；
[0029](3)將DSS水溶液以15ml/min的速度滴加到CS丙酸水溶液中，經(jīng)沉淀，洗滌后，60°C下真空干燥12h得到可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物；
[0030](4)在30°C下，將Ig荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物加入10g質(zhì)量分數(shù)為2%的丙酸水溶液中，攪拌至溶解，得到可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物分散液。
[0031]實施例4:
[0032]—種可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物的制備方法，包括如下步驟:
[0033](I)在40°C下，配制pH值為10.0、質(zhì)量分數(shù)為0.1%的PEI水溶液；
[0034](2)在40°C下，配制質(zhì)量分數(shù)為0.5%的PVS水溶液；
[0035](3)將PVS水溶液以15ml/min的速度滴加到PEI水溶液中，經(jīng)沉淀，洗滌后，50°C下真空干燥16h得到可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物；
[0036](4)在40°C下，將Ig荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物加入100g質(zhì)量分數(shù)為0.1%的鹽酸水溶液中，攪拌至溶解，得到可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物分散液。
[0037]實施例5:
[0038]—種可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物的制備方法，包括如下步驟:
[0039](I)在10°C下，配制pH值為9.0、質(zhì)量分數(shù)為I %的PEI水溶液；
[0040](2)在10°C下，配制質(zhì)量分數(shù)為0.5%的PSS水溶液；
[0041 ] (3)將PSS水溶液以5ml/min的速度滴加到PEI水溶液中，經(jīng)沉淀，洗滌后，30°C下真空干燥36h得到可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物；
[0042](4)在40°C下，將Ig荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物加入10g質(zhì)量分數(shù)為2%的乙酸水溶液中，攪拌至溶解，得到可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物分散液。
[0043]實施例6:
[0044]—種可溶液加工荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物的制備方法，包括如下步驟:
[0045](I)在40°C下，配制pH值為10.0、質(zhì)量分數(shù)為0.1 %的PEI水溶液；
[0046](2)在40 °C下，配制質(zhì)量分數(shù)為I %的DSS水溶液；
[0047](3)將DSS水溶液以5ml/min的速度滴加到PEI水溶