Способ получения пористого композиционного материала Российский патент 2023 года по МПК B01J13/04 B01J13/14 C08B31/00 C08L3/04 C08L33/26 

Предлагаемое изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений и касается способа получения пористого композиционного материала трехмерной структуры на основе природных полисахаридов крахмала и хитозана, который может быть использован в качестве пористого биоутилизируемого упаковочного материала для транспортировки, сорбента ионов металлов и неметаллов, влагоудерживающего агента, питательной среды для растений.

Наблюдаемый непрерывный рост производства упаковочного материала сопровождается быстрыми темпами роста пластиковых отходов, при этом желание придать полиэтиленовой упаковке свойства биоразложения обусловило создание добавок d2w, однако подтвержденное в лабораторных условиях разложение пластика с такой добавкой не дает результата в реальных условиях (Adamcová D., Vaverková M., Toman F. Repeated research of biodegradability of plastics materials in real composting conditions // Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2013. Vol. 61, № 6. P. 1557-1564). Дело в том, что d2w работает при определенных условиях (температуре, влажности, контакте с воздухом), которых нет на полигонах, где происходит захоронение и засыпание песком слоев отходов. Отдаленные последствия данной разработки наблюдаются сейчас - микропластик можно найти повсеместно в различных матрицах окружающей среды, пище, питьевой воде и даже в организме человека. Его влияние на организм человека в настоящее время не изучено полностью, но позитивным его назвать никак нельзя. (Wang C., Zhao J., Xing B. Environmental source, fate, and toxicity of microplastics // Journal of Hazardous Materials. 2021. Vol. 407. P. 124357). Микропластики несут с собой вещества, которые, действуя как эндокринные разрушители, могут оказывать долгосрочное воздействие на здоровье человека (Ragusa A. et al. Plasticenta: First evidence of microplastics in human placenta // Environment International. 2021. Vol. 146. P. 106274). Перспективным направлением при разработке биоутилизируемого упаковочного материала является использование природных полимеров, на основе воспроизводимого сырья такого, как хитозан и крахмал, поскольку к тому же они биосовместимы и гипоаллергенны.

Другой экологической проблемой, обусловленной развитием современной промышленности и деятельностью человека, является загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами и неметаллами. Метод адсорбции дает высокую степень очистки, повторное использование ресурсов, простоту, практичность, эффективности. Среди адсорбентов большой адсорбционной емкостью и большой удельной поверхности обладают пористые материалы. Однако традиционные пористые материалы не обладают высокой селективностью по отношению к ионам тяжелых металлов и неметаллов и не могут утилизироваться биологически после использования. Получение трехмерных пористых структур биосовместимого полимера на основе крахмала и хитозана перспективно как создание экологичного и экологически чистого материал, способного эффективно адсорбировать ионы тяжелых металлов и неметаллов. Благодаря своим высоким сорбционным качествам они также могут быть использованы в качестве влагоудерживающего агента в медицине и сельском хозяйстве.

Известно несколько способов получения трехмерных пористых структур биосовместимого полимера на основе крахмала и хитозана.

Известен пористый модифицированный крахмал, применяемый в качестве адсорбента тяжелых металлов, и способ его получения (CN109054076 А, МПК B01J 20/24, B01J 20/30, C02 F1/28, C08B 30/18, C08J 9/26, C02F 101/20, публ. 21.12.2018).

Способ включает следующие этапы: диспергирование крахмала в воде, добавление раствора дисперсии нанокарбоната кальция после нагревания, желатинизации и перемешивания до степени, чтобы желатинизированный крахмал покрывал поверхности наночастиц карбоната кальция, затем отстаивание после реакции, фильтрование и промывание до получения наночастиц карбоната кальция, покрытых желатинизированным крахмалом, затем диспергирование в растворе этилендиаминтетрауксусная кислота, перемешивание, чтобы этилендиаминтетрауксусная кислота полностью удалила наночастицы карбоната кальция, промывание водой и высушивание. Полученный таким образом трехмерный пористый модифицированный крахмал способен эффективно удалять Cd (II), Cu (II), Pb (II), Zn (II), Hg (II) и другие ионы тяжелых металлов.

Недостатками указанного способа является то, что без использования хитозана спектр сорбции ограничен как по ионам металлов, так и по галогенам, многостадийность процесса.

Также известна биосовместимая губка из модифицированного крахмала (EP 2233157 A1, МПК A61L15/28, A61L15/58, A61L26/0023, A61L26/0085, опубл. 29.09.2010 г.), применяемая в качестве биосовместимого гемостатического, антиадгезионного материала, материала, способствующего заживлению тканей, хирургического герметика и тканевого адгезивного клея. Модификация крахмала заключается в предварительной желатинизации, кислотной модификации, окислении крахмала, этерификации крахмала, эфиризации крахмала, перекрестной сшивке крахмала, прививке крахмала или их комбинации. Губка изготовлена из модифицированного крахмала или комбинации модифицированного крахмала с другим биосовместимым кровоостанавливающим средством, коагулянтами крови, пластификатором и т.д. посредством вакуумной сублимационной сушки.

Недостатком известного изобретения является трудоемкость модификации и ограниченность модификации кислотой. Модификация, например, акриламидом дает растворимость в широком диапазоне pH - от кислотных до щелочных сред.

Известен способ получения пористого материала из хитозана с гидрофильными и/или гидрофобными функциональными группами (EP 3722357 A1, МПК C08B 37/003, C08J 9/286, C08L 5/08, C08J 2201/026, C08J 2201/0504, C08J 2205/026, C08J 2205/028, C08J 2205/05, C08J 2207/00, C08J 2207/12, C08J 2305/08, опубл. 14.10.2020 г.). Изобретение относится к способам синтеза материалов с открытыми порами в специфических гелях химически модифицированного хитозанового полимера или олигомера, содержащих гидрофильные и/или гидрофобные функциональные группы. Хитозан химически модифицируют путем обработки аминогрупп в хитозане эпоксидными функциональными группами производных моно- и диглицидиловых эфиров гидрофильных и/или гидрофобных агентов. Недостатком является сложность модификации хитозана.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату, выбранным в качестве прототипа, является способ получения пористого композиционного материала на основе сополимера крахмала с привитым акриламидом и хитозана (Kachalova E.A. et al. Modified Starch Highly Porous Materials // KEM. 2021. Vol. 899. P. 80-85). Для решения задачи совмещения двух полисахаридов в одной композиции - хитозана, растворимого в кислой среде, и крахмала, растворимого в щелочной, была проведена модификация крахмала путем привитой полимеризации акриламида на крахмал и высаживания из раствора спиртом или ацетоном, при этом степень прививки составляет 97%. Хитозан растворяли в водных растворах кислот с разными концентрациями. Совмещали раствор хитозана с сополимером крахмала с привитым акриламидом, после полного растворения добавляли сшивающий агент - гексаметилендиизоцианат и одновременно проводили процесс сшивки и вспенивания, в результате чего происходило порообразование с одновременным переходом хитозана из солевой формы в основную, и проводили сушку. В качестве вспенивателя использовали гидрокарбонат аммония, гидрокарбонат натрия, гидрокарбонат калия от 30 до 150% от массы сухого полимера. Полученный пористый композиционный материал перспективен для создания упаковочного материала для транспортировки, материалов медицинского назначения на основе природных полисахаридов, а также в качестве сорбента ионов металлов (Fe²⁺, Zn ²⁺, Cr³⁺, Ni ²⁺, Ca ²⁺) с глубиной сорбции до 82% по ионам железа.

Общими признаками пористого композиционного материала и способа его получения по прототипу с предлагаемым изобретением является использование сополимера крахмала с привитым акриламидом в смесевых композициях с хитозаном, растворяемом в водных растворах кислот, а также использование гидрокарбоната аммония, гидрокарбоната натрия, гидрокарбоната калия в качестве вспенивателя.

Однако, полученный известным способом материал недостаточно экологичный и прочный, поскольку сшивающий агент по способу прототипу - гексаметилендиизоцианат, является неэкологичным материалом, он легко гидролизуется и разлагается под воздействием агрессивных - кислотных и щелочных, сред. Структура материала недостаточно однородна. Кроме того, способ прототип не обеспечивает его воспроизводимость и стабильное порообразование из-за одновременного введения сшивающего и вспенивающего агента, в результате чего не обеспечивается высокая пористость и страдает сорбционная емкость полученного материала.

Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, - создание эффективного способа получения трехмерного пористого композиционного материала на основе крахмала и хитозана, однородного по структуре, обладающего биоразлагемостью, стабильностью свойств в процессе эксплуатации, который можно использовать в качестве упаковочного материала, биосовместимого тампонирующего материала для медицинских целей, сорбента металлов и неметаллов, использовать в процессе очистки бромосодержащих вод, в качестве влагоудерживающего материала в сельском хозяйстве, для использования в гидропонике.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении пористости, сорбционной способности и прочности пористого композиционного материала за счет изменения сшивающего агента и способа его введения

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения пористого композиционного материала, включающем приготовление модифицированного крахмала путем привитой полимеризации акриламида на крахмал и высаживания из раствора спиртом или ацетоном, растворение хитозана в водном растворе кислоты, совмещение раствора хитозана с модифицированным крахмалом, после полного растворения модифицированного крахмала в водно-кислотном растворе хитозана и получения однородной системы добавляют сшивающий агент, в качестве которого используют уротропин или формальдегид, затем после повышения вязкости системы в интервале от 2800 до 3500 мПа добавляют вспениватель, проводят процесс вспенивания и сушат до постоянной массы.

Полученный трехмерный пористый композиционный материал является блок-сополимером модифицированного крахмала, полученного привитой полимеризацией акриламида на крахмал, и хитозана. В предлагаемом изобретении модифицированный крахмал является основной матрицей при образовании данного пористого материала, а парным полимером является, например, лактат, или хлорид, или ацетат хитозана (соли хитозана, соответственно, молочной, соляной и уксусной кислоты), при следующем соотношении, масс. %: модифицированный крахмал - 70 - 30, соль хитозана - 30 - 70.

Способ получения трехмерного пористого композиционного материала осуществляют следующим образом.

После проведения привитой полимеризации акриламида на крахмал, полученный сополимер высаживают из раствора спиртом или ацетоном, степень прививки составляет 97%. Сушка сополимера не обязательна. Полученный таким образом модифицированный крахмал неограниченно растворим в водно-кислом растворе хитозана.

Растворяют хитозан в водном растворе кислоты, например, уксусной, или соляной, или молочной. К полученному раствору добавляют модифицированный крахмал. После получения однородной системы добавляют сшивающий агент, в качестве которого используют уротропин или формальдегид - компоненты, которые не гидролизуются.

Авторами установлено, что одновременное добавление сшивающего и вспенивающего агента не обеспечивают высокой пористости, стабильности и воспроизводимости процесса. Для процесса порообразования важно, чтобы скорость формирования трехмерной структуры и скорость образования пор были близки, и это обеспечивается дифференцированным во времени введением агентов - сначала сшивающего агента до повышения вязкости системы в интервале от 2800 до 3500 мПа, а затем вспениватель, в качестве которого используют или гидрокарбонат натрия, или гидрокарбонат калия, или гидрокарбонат аммония.

В результате образуется пористый композиционный материал трехмерной структуры, диаметр пор уменьшается с увеличением концентрации сшивающего агента.

Сушка композиционного материала может производиться как посредством лиофильной сушки, так и сушкой на воздухе, или вакуумной сушкой.

Получение материала осуществляют при следующем соотношении компонентов в пересчете на сухое вещество, масс. %:

хитозан - 3 - 9,

модифицированный крахмал - 9 - 3,

уксусная кислота или молочная кислота или соляная кислота - 1 - 6,

вспениватель - 3 - 9,

сшивающий агент - 0,1 - 1,

вода - остальное.

Меньшее количество хитозана приводит к уменьшению количества аминогрупп хитозана, что ведет к более редкой сшивке между полимерными цепями; не происходит процесса вспенивания, так как он тоже протекает за счет аниона кислоты солевой формы хитозана.

Большее количество хитозана приводит к удорожанию композиции, увеличению объема пор до 9 см3/г.

Меньшее количество модифицированного крахмала приводит к удорожанию композиции (т.к. пропорционально возрастает количество хитозана), к увеличению радиуса пор, к снижению сорбционной способности композиционного материала по отношению к ионам кальция и ионам неметаллов (брома, йода).

Большее количество модифицированного крахмала приводит к уменьшению радиуса пор, снижению сорбционной активности по отношению к тяжелым металлам.

Меньшее количество кислоты приводит к неполному растворению хитозана, что влечет за собой потерю части полимера (выпадение осадка) на этом этапе синтеза.

Большее количество кислоты приводит к повышению рН среды раствора, что в свою очередь мешает протеканию таких реакций как вспенивание (вспенивающий агент будет реагировать с избытком кислоты и расходоваться быстрее).

Меньшее количество вспенивателя (меньше 3 масс. %) приводит к образованию пор лишь в небольшом объеме, а не во всем образце, поры характеризуются большой дисперсностью и широким распределением по размерам. Избыточное количество вспенивателя (больше 9 масс. %) не вступает в реакцию вспенивания и остается, что приводит к перерасходу компонента и загрязнению продукта, нарушается баланс между скоростью сшивки и скоростью выделения вспенивателя.

Меньшее количество сшивающего агента (меньше 0,1 масс. %) приводит к более редкой сшивке цепей полимеров, более рыхлой структуре, и к снижению прочности. Большее содержание сшивающего агента (больше 1 масс. %) приводит к частой сшивке полимерных цепей, плотной структуре, препятствует процессу порообразования.

При вязкости раствора хитозана с крахмалом, модифицированным акриламидом, меньше 2800 мПа скорость выделения газа, образующегося от реакции вспенивателя, больше скорости сшивки при этом не образуется трехмерной пористой структуры, при вязкости больше 3500 мПа выделяющийся газ от вспенивателя не сможет пройти сквозь весь объем сшитого загустевшего раствора, образование пор происходит только в поверхностном слое.

Полученный композиционный материал является биосовместимым, биоразлагаемым.

Изобретение иллюстрируются нижеследующими примерами и иллюстрациями, на которых изображены:

Фиг.1 - Композиционный материал в виде пленочных образцов после 28-дневной инкубации под действием плесневых грибов Aspergillus Niger в питательной среде;

Фиг.2 -Композиционный материал в виде пленочного образца состава хитозан:[крахмал:акриламид1:2] 1:2, после 24-часовой анализ образца композита хитозан-наночастицы меди;

Фиг.3 - Кривые интрузий композиционного материала состава хитозан:[крахмал:акриламид_1:2] 1:2 (сшивка 1 %). Пористость 92.1%, объем пор 8.9 см3 /г.;

Фиг.4 - Кривые интрузий композиционного материала состава хитозан:[крахмал:акриламид_1:2] 1:2 (сшивка 10%). Пористость 82.2%, объем пор 3.5 см3 /г;

Фиг.5 -Микрофотография поверхности композиционного материала на основе хитозан:[крахмал:акриламид_1:2] 1:2 (сшивка 1%);

Фиг.6 - Микрофотография поверхности композиционного материала на основе хитозан:[крахмал:акриламид_1:2] 1:2 (сшивка 10%).

Биоразлагаемость пленочных образцов на основе композиционного материала доказывали на примере состава хитозан:[крахмал:акриламид1:2] 1:2 изучали при 28-дневной инкубации на питательной среде под действием микромицеты плесневых грибов Aspergillus Niger, с анализом динамики изменения продуктов разложения методом хромато-масс спектрометрии (фиг.1).

По результатам хромато-масс спектрометрии после третей недели в образце не обнаруживаются продукты разложения крахмала и хитозана, после четвертой недели в спектрах не обнаруживается акриламид, что свидетельствует о полной биодеструкции пленочного образца.

Выбор данного вида плесневых грибов обуславливается его чрезвычайной распространенностью. В отделе микробиологических исследований ННГУ было обнаружено, что если в модифицированном биополимере молекулярная масса синтетических цепей не превышает 30 т, то микромицетам хватает энергии разрушить цепи синтетического полимера, встраивая его в свои процессы метаболизма.

Биосовместимость, адгезия и цитотоксичность образцов композиционного материала изучали при культивировании фибробластов человека клеточной линии hTERT BJ-5ta. Анализ показал высокую жизнеспособность клеток на поверхности пленок (фиг. 2). Активный рост и деление клеток, указывает на высокую степень адгезии, а также на биосовместимость.

Композиционный материал в виде пленочного образца состава хитозан:[крахмал:акриламид1:2] 1:2, после 24-часовой инкубации фибробластов (фиг. 2). характеризуется следующими свойствами:

- пористость составляет не ниже 90%;

- объем пор 3 - 4 см³/г,

- прочность на сжатие композиционного материала для трехмерного образца составляет 200 МПа;

- при использовании в качестве сорбента материал выдерживает минимум 3 цикла сорбция/регенерация. (После обработки раствора, композиционный материал погружали в раствор соляной кислоты, в котором происходило связывание ионов металлов кислотой, т.е. переход ионов металлов с поверхности композиционного материала в раствор. После композиционный материал вновь помещали в раствор с ионами металлов и повторяли обработку. Контролировали степень извлечения ионов металлов. После трех циклов у композиционного материала наблюдалось снижение сорбционных свойств на 10 %).

-эффективность сорбции ионов металлов и неметаллов не ниже 80%.

Размеры пор и степень пористости композиционного материала определяли методом ртутной порометрии (фиг. 3, 4). Установлено, что разное содержание сшивающего агента оказывает значительное влияние на строение композиционного материала.

Структуру композиционных материалов рассмотрели методом сканирующей

электронной микроскопии (фиг. 5, 6).

Визуально различия в структуре композиционных материалов различного состава можно наблюдать из микрофотографий. Полученные данные отлично соотносятся с результатами ртутной порометрии, для композиционного материала состава хитозан:[крахмал:акриламид1:2] 1:2 (сшивка 10%) наблюдали меньший объем пор (3.5 см3 /г) и меньшую степень пористости, но более равномерное распределение пор. Для композиционного материала состава хитозан:[крахмал:акриламид1:2] 1:2 (сшивка 1%) наблюдали больший объем пор (8.9 см3 /г) и степень пористости, но и большую неоднородность в распределении пор по размеру.

В процессе проведения анализа ртутной порометрии на композиционный материал, помещенный в специальный дилатометр, действует давление столба ртути, которая проходит через поры. После приложения к исследуемым композиционным материалам давления от 1 Па до 200 МПа, они сохранили свои формы и размеры, что свидетельствует об их высокой прочности сжатия.

В таблице 1 представлены результаты измерения сорбционной способности различных образцов по отношению к ионам Fe (III). (По методике Калугин, А.А., Фотометрия. Лабораторные работы для студентов химического факультета / А.А. Калугин, О.В. Нипрук, Р.В. Абражеев - Н. Новогород: Изд-во ННГУ, 2004. - 31с.)

Таблица 1 хитозан пористый, сшитый хитозан:[крахмал:акриламид1:2] 1:2 пористый, сшитый хитозан:[крахмал:акриламид1:2] 1:2 сшитый, пористый, в основной форме m(сорбента), г 0.1 0.1 0.1 m(Fe), мг 0.1 0.1 0.1 время, ч 2.5 2.5 2.5 Экстрагированное железо, % 48.4 61.6 81.63

По результатам таблицы видно разную степень извлечения ионов Fe(III) композиционным материалом по сравнению с образцом на основе чистого хитозана, больше на 13%. Также можно наблюдать различия в сорбционной активность протонированной формы и основной, в которой может находиться хитозан после вспенивания композиции гидрокарбонатом натрия или калия, разница составляет 20% экстрагированных ионов Fe(III).

В таблице 2 представлены результаты анализа сточных вод на содержание ионов тяжелых металлов до и после обработки композиционным материалов, использованным в качестве сорбента.

Таблица 2 Наименование компонента ПДК, мг/ дм³ Исходные показатели воды, мг/дм³ Результаты анализа после обработки пористым сшитым хитозаном, мг/дм³ Результаты анализа после обработки комопзиционным материалом сосава хитозан:[крахмал:акриламид1:2] 1:2, мг/дм³ Cd²⁺ 0.001 0.005±0.001 <0.0005 <0.0005 Ni²⁺ 0.02 0.08±0.02 0.080±0.015 0.07±0.01 Cr³⁺ 0.05 0.20±0.05 0.020±0.005 0.020±0.005 Zn²⁺ 1 1.6±0.2 0.26±0.06 0.17±0.04

Обращает на себя внимание, что при одинаковом содержании образцов, в качестве сорбентов результаты по экстракции ионов Ni и Zn композиционным материалом превышают результаты с использованием композиционного материала на основе хитозана; результаты по Cd и Cr находятся на одинаковом уровне.

Близкие сорбционные показатели композиционного материала состава хитозан:[крахмал:акриламид1:2] 1:2 относительно композиционного материала на основе хитозана, делают его перспективным в качестве сорбента с существенно более низкой стоимостью и расширенным спектром ионов металлов, которые он может сорбировать (хитозан не способен сорбировать кальций, тогда как крахмал, наоборот, совмещая два биополимера в одной композиции мы можем охватить больше ионов металлов).

В таблице 3 представлены результаты измерения сорбционной способности по извлечению брома и йода, для образца композиционного материала с оптимальным составом

Таблица 3 Содержание Br₂ в воде Содержание I₂ в воде До обработки, г/л После обработки До обработки, г/л После обработки 0,125 отсутствует 25*10^-4 отсутствует 0,250 отсутствует 5*10^-3 отсутствует 0,375 отсутствует 75*10^-4 отсутствует 0,500 отсутствует 1*10^-2 отсутствует 0,625 отсутствует 125*10^-5 отсутствует 0,750 отсутствует 15*10^-4 отсутствует

Сорбция проводилась на 1 г сорбента.

В таблице 3 показано, что после обработки композиционным материалом, в качестве сорбента растворов с различной концентрацией наблюдалось полное извлечение ионов брома и йода.

Далее представлены примеры конкретного осуществления предлагаемого изобретения.

ПРИМЕР 1

3 г хитозана растворяли в 100 мл 1% водного раствора уксусной кислоты. К полученному раствору добавляли 6 г крахмала, модифицированного акриламидом. После получения гомогенной системы добавляли 0,9 г уротропина. После повышения вязкости системы до 3000 мПа добавляли 3 г гидрокарбоната натрия. Полученный в результате композиционный материал сушили до постоянной массы.

Полученный материал характеризовался пористой структурой с открытой системой пор диаметром 3,5 см³/г.

ПРИМЕРЫ 2 -9 проведены аналогично примеру 1. Данные сведены в таблицу 4.

Таблица 4 № Хитозан Модифицированный крахмал Молочная кислота Уксусная кислота Соляная кислота Уротропин Формальдегид Гидрокарбонат натрия Гидрокарбонат калия Гидрокарбонат аммония Остальное (вода) Свойства композиционного материала 3 6 1 - - 0,9 - 3 - - 86,1 Пористость - 90% Диаметр пор 3,5 см³/г 2 3 0,5 - 1,5 - - 0,9 - 3 - 91,6 Пористость - 90% Диаметр пор 8,9 см³/г 3 3 10 - - 3 0,9 - - - 3 82,1 Пористость - 90 % Диаметр пор 1,5 см³/г
снижение сорбционной активности по отношению к ионам тяжелых металлов на 40% 4 3 6 - 10 - 0,9 - - 3 - 81,1 Высокое содержание кислоты ведет к деструкции цепей хитозана, и как следствие отсутствию сшивки между ними. 5 3 6 - - 0,5 0,9 - - - 3 81,1 Пористость - 90% Диаметр пор 3,5 см³/г
Недостаточное количество кислоты ведет к неполному растворению хитозана и выпадению его части в осадок. 6 3 6 1 - - 0,01 - 3 - - 86,99 Пористость - 30% Диаметр 10 см³/г.
Высокая неоднородность пор по форме и размерам 7 3 6 1 - - - 1,5 - 3 - 85,5 Пористость - <5%
Диаметр пор - 2 см3/г
Высокая неоднородность пор по форме и размерам, вспенивание идет только по поверхности композиционного материала. 8 3 6 1 - - 0,9 - - - 1 86,1 Пористость - 50%
Диаметр пор - 2 см3/г
Высокая неоднородность пор по форме и размерам 9 3 6 1 - - 0,9 - - 5 - 86,1 Пористость - 90%
Диаметр пор - 10 см3/г
Высокая неоднородность пор по форме и размерам

Как видно из таблицы, композиционные материалы с разными вспенивающими агентами (гидрокарбонат натрия, гидрокарбонат калия, гидрокарбонат аммония) незначительно отличаются по исследуемым свойствам, отклонения в диаметре пор не более 5%.

Композиционные материалы с разными кислотами (соляной, молочной, уксусной) незначительно отличаются по свойствам.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать стабильно воспроизводимый (в результате проведения 10 синтезов композиционных материалов, наблюдали отклонение в размере пор не более 5%) высокопористый композиционный материал на основе крахмала и хитозана, однородный по структуре, с высокой степенью пористости (не ниже 90%).

Настоящее изобретение относится к способу получения пористого композиционного материала, включающему приготовление модифицированного крахмала путем привитой полимеризации акриламида на крахмал и высаживания из раствора спиртом или ацетоном, растворение хитозана в водном растворе кислоты, совмещение раствора хитозана с модифицированным крахмалом, добавление сшивающего агента и вспенивателя, сушку, отличающемуся тем, что после полного растворения модифицированного крахмала в водно-кислотном растворе хитозана и получения однородной системы добавляют сшивающий агент, в качестве которого используют уротропин или формальдегид, затем после повышения вязкости системы в интервале от 2800 до 3500 мПа добавляют вспениватель, проводят процесс вспенивания и сушат до постоянной массы. Настоящее изобретение обеспечивает повышение пористости, сорбционной способности и прочности пористого композиционного материала за счет изменения сшивающего агента и способа его введения. 6 ил., 4 табл., 9 пр.

Способ получения пористого композиционного материала, включающий приготовление модифицированного крахмала путем привитой полимеризации акриламида на крахмал и высаживания из раствора спиртом или ацетоном, растворение хитозана в водном растворе кислоты, совмещение раствора хитозана с модифицированным крахмалом, добавление сшивающего агента и вспенивателя, сушку, отличающийся тем, что после полного растворения модифицированного крахмала в водно-кислотном растворе хитозана и получения однородной системы добавляют сшивающий агент, в качестве которого используют уротропин или формальдегид, затем после повышения вязкости системы в интервале от 2800 до 3500 мПа добавляют вспениватель, проводят процесс вспенивания и сушат до постоянной массы.