表面接枝二苯甲酮光活性聚合物及光化学固定大分子的研究

采用两步法表面接枝聚合技术,通过热活化脱除偶合半嚬哪醇（BPOH）基团而产生表面自由基,引发二苯甲酮（BP）光活性单体4 甲基丙烯酸二苯甲酮酯（BPMA）与4,4′ 对甲基丙烯酸二苯甲酮酯（DMABP）在聚丙烯膜(CPP)表面进行接枝聚合,将大量光活性BP结构单元引入到膜表面,进一步在UV光辐照下将疏水聚合物聚苯乙烯（PSt）、亲水聚合物聚乙二醇（PEG）及生物大分子牛血清白蛋白（BSA）偶合固定在膜表面。考察了光照时间及引发剂BP浓度对偶合BPOH基团的影响,研究了热引发光活性BP单体表面接枝聚合温度、单体组成对接枝效果的影响,采用UV-Vis光谱、XPS分析及表面水接触角测定表征了表面接枝量及性能变化。结果表明,提高反应温度有利于接枝反应,DMABP反应活性要高于BPMA;固定PSt后,接触角明显增加,表面疏水性增强,固定PEG和BSA后,接触角下降10°~20°,表面亲水性明显提高。     

LDPE-丙烯酸体系光接枝表面改性的研究

通过研究低密度聚乙烯 (LDPE)表面光接枝前后对水静态接触角的变化,探讨了两步法光接枝丙烯酸表面改性的基本规律,并讨论了光照条件、光敏剂含量、单体种类等因素对表面改性效果的影响。结果表明,随着接枝量的上升,LDPE表面对水的接触角逐渐下降,达一定值后则变化不大;滤掉远紫外光后表面改性效果大大减弱;适当的光敏剂含量和单体浓度对表面改性比较有利,过高过低都不好;较丙烯酸而言,丙烯酰胺的表面改性效果稍好,而甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯则较差;相对于两步法而言,一步法在适当的光敏剂浓度下,从正面光照也能获得很好的表面改性效果,而从背面光照的效果则普遍不好。     

芴酮引发丙烯酸两步接枝LDPE膜表面改性的研究

采用两步接枝方法,研究了芴酮(FL)引发丙烯酸(AA)在低密度聚乙烯(LDPE)膜表面的接枝聚合过程,探讨了单体浓度、聚合温度等因素对表面接枝的影响。结果表明：在单体质量分数为5%~20%,聚合温度为70~90℃范围内,增大单体浓度、提高聚合温度,有利于接枝反应的进行。采用称量法、表面水接触角测定法、红外光谱分析等手段对表面接枝膜进行了表征,结果表明丙烯酸被成功地引入到LDPE膜表面,接枝率最高达到8.24%,改善了LDPE膜表面的亲水性。     

两亲接枝共聚物PS-g-PEO膜的制备及其表面浸润性

采用模板法制备具有微纳米复合结构的聚苯乙烯接枝聚氧乙烯(PS-g-PEO)共聚物膜.将其与滴涂法制备的平滑膜进行比较,考察PEO含量、表面形貌对共聚物膜表面浸润性的影响.将制备的膜进行退火及水浸泡处理后测其接触角变化.结果表明:退火和水浸泡处理可使共聚物膜表面浸润性发生可逆改变,退火后共聚物膜表面接触角增大,水浸泡后接触角减小.其中退火后的PEO含量为40.9%的共聚物平滑膜进行水浸泡处理后,膜表面接触角由65.1°减小到53.3°,而对应的共聚物粗糙膜表面接触角由150.0°减小到60.9°,实现了超疏水到亲水的转变.不同处理条件下PEO链段聚集状态不同,退火及水浸泡处理使PEO链段发生翻转,导致膜表面浸润性发生可逆改变.     

具有抗凝功能的可交联四臂星形聚己内酯的合成及其电纺丝加工的研究

采用季戊四醇／辛酸亚锡引发体系通过开环聚合制备了四臂星形聚己内酯。将丙烯酰氯和肝素分别引入到四臂聚己内酯的端基上。以赋予材料可交联和抗凝性能。采用GPC、红外、核磁等表征了四臂星形聚己内酯的结构与性能。静态接触角和吸水率测试结果显示接枝肝素后聚己内酯的亲水性明显增强。采用紫外定量表征了肝素化聚己内酯表面的肝素含量。体外凝血时间的明显延长说明了肝素化后材料具有了抗凝性能。在添加适量光引发剂的情况下用紫外光对含有丙烯酰氯基团的肝素化聚己内酯进行了原位交联。力学测试表明光照后材料的拉伸强度明显提高。最后对材料通过静电纺丝技术成型管状支架作了初步研究。表明本文合成的抗凝可交联聚己内酯材料在血管组织工程领域具有良好的应用前景。     

具有抗凝功能的可交联四臂星形聚己内酯的合成及其电纺丝加工的初步研究

采用季戊四醇/辛酸亚锡引发体系通过开环聚合制备了四臂星形聚己内酯.将丙烯酰氯和肝素分别引入到四臂聚己内酯的端基上,以赋予材料可交联和抗凝性能.采用GPC、红外、核磁等表征了四臂星形聚己内酯的结构与性能.静态接触角和吸水率测试结果显示接枝肝素后聚己内酯的亲水性明显增强.采用紫外定量表征了肝素化聚己内酯表面的肝素含量,体外凝血时间的明显延长说明了肝素化后材料具有了抗凝性能.在添加适量光引发剂的情况下用紫外光对含有丙烯酰氯基团的肝素化聚己内酯进行了原位交联,力学测试表明光照后材料的拉伸强度明显提高.最后对材料通过静电纺丝技术成型管状支架作了初步研究,表明本文合成的抗凝可交联聚己内酯材料在血管组织工程领域具有良好的应用前景.     

钛酸正丁酯催化纤维素纤维接枝聚己内酯

以棉浆粕为原料,通过钛酸正丁酯(Ti(O-n-Bu)4)催化己内酯开环聚合接枝纤维素制备纤维素聚己内酯。通过单因素实验和正交试验研究了反应温度、反应时间、催化剂用量及己内酯用量对纤维素接枝率和己内酯转化率的影响。结果表明:反应温度是影响接枝率的主要因素,其次是己内酯用量,反应时间的影响最小。当反应温度为130℃、己内酯与纤维素的质量比为30、催化剂质量分数为2%(聚己内酯理论聚合度为37)、反应时间25 h时,己内酯的转化率和纤维素-聚己内酯的接枝率最高,分别为97.46%、70.44%。采用FTIR、1HNMR、XRD对产物进行了结构和性能表征,红外光谱分析表明,纤维素与聚己内酯发生了接枝共聚反应;1HNMR分析表明,己内酯已基本转化为聚己内酯,根据计算可知己内酯转化率与重量法测定结果一致;X-射线衍射图谱显示纤维素共聚物中纤维素的结晶结构特征减弱,出现了聚己内酯的结晶特征峰。     

PCL/PVP共混膜的制备与性能研究

利用溶液浇铸法制备了聚己内酯（PCL）/聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）共混物膜,通过测试膜的表面接触角、吸水率,研究了共混膜的亲水性能;通过测试膜的断裂伸长率和断裂强度,研究了共混膜的力学性能;用XRD对膜进行表征,研究了共混膜的结构.结果表明：PVP的加入对PCL的结晶度有一定影响;随着PVP质量分数的增加,水在PCL/PVP膜的表面接触角逐渐减小,吸水率逐渐增大;适当比例的PVP含量有助于增强PCL的力学性能.     

光接枝表面改性聚丙烯膜固定蛋白质的研究

采用表面光接枝改性,以二苯甲酮为光引发剂,在聚丙烯膜表面分别接枝一层聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酰胺(PAM)和马来酸酐(MAH),然后分别在上述接枝层表面对牛血清白蛋白(BSA)进行固定。采用称重法、付立叶红外光谱仪、水接触角测试仪、紫外 可见光谱等测试手段对表面改性效果和固定的蛋白量进行表征。结果表明,在经MAH、AA和AM接枝改性过的聚丙烯膜表面可以固定BSA。而且固定效果率比较为：MAH>AA>AM。     

表面接枝胶原蛋白的聚偏氟乙烯膜的研究

利用低温等离子体技术对聚偏氟乙烯(PVDF)膜表面进行改性,并接枝胶原蛋白,研究了胶原蛋白的质量浓度和接枝时间对膜性能的影响.对接枝后的膜材料进行了水通量、接触角、染色性能方面的测试,并利用傅里叶红外光谱对膜表面结构进行研究.研究结果表明,通过等离子体技术在PVDF膜表面成功接枝了胶原蛋白,提高了膜的亲水性能.     

新型肝素化聚氨酯膜的制备与研究

通过两步溶液聚合法合成表面含有羧基的聚氨酯（PU）,并用1-乙基-3-（二甲基丙胺）碳二亚胺（WSC）对聚氨酯表面羧基进行活化后,在4℃下柠檬酸钠缓冲液中与肝素上氨基反应得到表面共价键接枝的肝素化聚氨酯膜。通过甲苯胺蓝染色法、红外光谱法等对肝素化前后结构特征进行表征,用静态水接触角、体外抗凝血性测试其生物相容性。结果表明：在pH=5.0的肝素柠檬酸钠缓冲液中反应96 h,聚氨酯表面肝素接枝率最高,接枝量达到1.92μg/cm^2;同时,共价接枝肝素后接触角从61°降低到44°,并且抗凝血性能得到明显的改善。     

PMMA/SiO2纳米复合膜表面性能的研究

采用有机硅处理剂对纳米SiO2进行化学修饰,得到表面官能团化的纳米SiO2,然后再通过溶液聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅(PMMA/SiO2)纳米复合膜.利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、水接触角仪(WCA)对其进行表征.结果表明,经有机硅处理剂官能团化的纳米SiO2能很好地分散于PMMA基体中,SiO2有富集到聚甲基丙烯酸甲酯表面的趋势,加入纳米SiO2降低了聚甲基丙烯酸甲酯表面自由能,提高了膜表面的水接触角.经四氢呋喃溶剂刻蚀后,膜表面的水接触角显著提高,得到憎水型PMMA/SiO2纳米复合膜.     

聚己内酯/介孔二氧化硅杂化材料的制备及表征

利用环氧丙醇对介孔二氧化硅SBA-15的表面进行碳羟基修饰,然后以此为引发剂,异辛酸亚锡为催化剂,分别引发己内酯（CL）及氨基甲酸苄基酯-ε-己内酯(（CABCL）单体的开环聚合,成功地制备了杂化材料聚己内酯/SBA-15（PCL/SBA-15）和聚4-氨基甲酸苄基酯己内酯/SBA-15（PCABCL/SBA-15）,酸解去除PCABCL/SBA-15的保护基团甲酸苄酯（Cbz）后得到聚氨基己内酯/SBA-15（PACL/SBA 15）。通过X射线衍射仪（XRD）、N₂吸附-脱附实验和热重分析（TGA）等手段研究了材料的结构变化、反应时间和空间位阻效应对接枝量的影响等。结果表明:聚合物的修饰未对介孔结构产生影响;PCL的接枝量可以通过聚合反应时间进行控制;对PACL/SBA-15而言,因CABCL中Cbz的位阻效应导致接枝量较小;Zeta电位分析的结果证明聚氨基己内酯的修饰改变了二氧化硅表面的电荷性质。     

丁二酸酐交联羟基超支化聚(胺-酯)的反应及其交联膜的性质

以丁二酸酐(SA)为交联剂研究了端羟基超支化聚(胺-酯)(HPAE)的交联反应和交联膜的制备。结果表明:SA与HPAE的交联反应分为两个阶段,可以采用溶液法低温涂膜及高温交联得到HPAE/SA交联膜;改变SA的用量可控制膜的交联度,HPAE/SA交联膜的拉伸强度随SA用量的增大而提高,最高可达59.60 M Pa,膜表面的水接触角小于74.3°。     

聚偏氟乙烯膜表面光接枝改性的研究

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为接枝单体、苯丙酮(BP)为光引发剂,采用紫外光照射的方法对疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)微孔滤膜进行接枝改性,研究紫外接枝过程中溶剂、氧气、光照时间和单体浓度对PVDF膜光接枝的影响.结果表明:甲醇是溶剂的最佳选择,反应需要在无氧下进行,当单体浓度为0.1 mol.L-1、照射时间为45 m in时膜光接枝效果最佳.采用全反射红外光谱(ATR-IR)、表面水接触角分析膜的表面性质及变化.结果表明,MBA接枝到膜的表面,明显提高了膜的亲水性.     

钛酸四丁酯引发聚己内酯接枝改性淀粉的制备

以玉米淀粉和己内酯单体为原料,以钛酸四丁酯为催化剂,通过原位开环聚合制备聚己内酯接枝改性淀粉,并利用红外光谱和差热扫描对接枝改性淀粉和玉米淀粉进行了比较. 进而制备了接枝改性淀粉和聚己内酯的共混材料,并对共混材料的力学性能、疏水性和界面性能进行评价. 结果表明,对淀粉进行接枝改性后能够有效改善共混材料两相的相容性,且共混材料的力学性能有所提高. 共混材料的疏水性得到改善,吸水前后材料力学性能变化不大.     

表面接枝透明质酸聚氨酯的合成及其血液相容性

通过两步溶液法合成了侧链带有羧基的聚氨酯(PU),成膜后其表面羧基经1-乙基-3-(二甲基丙胺)碳二亚胺(EDC)活化后与1,3-丙二胺反应,合成了氨基化聚氨酯材料。透明质酸(HA)经EDC活化后共价接枝到氨基化的聚氨酯膜表面。通过衰减全反射光谱法(ATR-FTIR),静态水接触角测试和扫描电镜(SEM)对聚氨酯接枝前后的结构和形态进行表征,并通过凝血实验和内皮细胞培养实验,测试材料的抗凝血性和细胞毒性。结果表明:透明质酸成功地接枝到聚氨酯膜表面,接枝透明质酸后的聚氨酯膜亲水性提高,凝血时间大幅延长,且能促进内皮细胞的黏附和生长,体现较好的血液相容性。     

含氟丙烯酸酯大分子单体接枝改性聚酯的研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸-十三氟辛酯(FMA)为原料首次成功合成含氟大分子单体M1和M2。通过大分子单体法引入含氟支链,成功制备疏水性含氟聚对苯二甲酸乙二醇酯接枝共聚物P1和P2。接触角测试表明,随着大分子单体中FMA含量的增加,接枝共聚物的水接触角逐渐增加,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)经接枝改性后由亲水性转变为疏水材料,接触角增大至128.8°。因此,通过接枝改性PET,可有效提高其疏水性。     

聚砜超滤膜的表面化学改性

利用化学接枝方法在膜的表面引入亲水基团,提高膜的抗污染能力。通过过硫酸钾(K₂S₂O₈)羟基化预处理、铈盐引发丙烯酰胺(AAm)对聚砜(PSF)膜进行亲水化改性,研究了预处理温度、时间以及接枝反应水浴温度的变化对接枝反应的影响;并采用X射线光电子能谱(XPS)和全反射红外光谱(ATR-FTIR)对接枝前后聚砜膜进行表征,用扫描电子显微镜(SEM)观察接枝前后聚砜膜的形貌变化。结果表明,在羟基化预处理温度为40℃,处理时间2h,接枝反应温度为40℃时,接枝改性后的聚砜膜表面水接触角能够降低到29°左右。     

辉光放电空气等离子体改性聚砜膜的研究

为了研究空气中等离子体改性对聚砜(PSF)超滤膜性能的影响,通过辉光放电空气等离子体对聚砜膜进行表面改性,采用亲水接触角法评价了改性条件对聚砜膜表面性质的影响规律.采用牛血清蛋白溶液作为类蛋白污染物进行试验,评价了改性前后聚砜膜的渗透性、污染率、恢复率等性能.结果表明,聚砜膜表面经等离子体处理后,表面润湿性发生变化,在最佳表面改性条件(放电功率8W,放电时间30s)下,膜表面的水接触角从69°下降到20°.改性后的聚砜膜渗透性能提高,抗污染性能得到了明显改善.