抗菌改性聚硅氧烷低表面能涂層材料的制備與性能研究.pdf

1、聚硅氧烷具有諸多獨(dú)特和優(yōu)越的性能，如低表面能、抗老化性、抗腐蝕性、耐候性、良好的生理惰性和優(yōu)異的生物相容性等。而聚氨酯材料具有機(jī)械耐磨性能好，表面附著力強(qiáng)，固化速度快的特點(diǎn)。聚硅氧烷改性聚氨酯材料同時(shí)兼具兩者的性能優(yōu)勢，被廣泛用作功能涂層材料。在共聚物鏈中引入抗菌基團(tuán)則可進(jìn)一步拓展材料在生物醫(yī)學(xué)、海洋防污等領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　本文通過縮合共聚和季銨化反應(yīng)合成了一系列不同聚合度的季銨鹽接枝羥基封端聚硅氧烷，采用FT-IR、1H-NMR

2、和GPC等手段表征了目標(biāo)產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)與組成。改性后的聚硅氧烷通過與多異氰酸酯交聯(lián)固化得到聚氨酯涂層，并對該涂層的表面性能和殺菌性能進(jìn)行了測試。結(jié)果表明當(dāng)聚硅氧烷中季銨鹽的摩爾含量在10％～30％時(shí)，涂層表面能為23.55～26.88 mN/m，處于Baier曲線中的最低生物附著力區(qū)間。當(dāng)季銨鹽含量高于20％時(shí)，涂層對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的殺菌率高于97％。
　　為進(jìn)一步揭示涂層表面性能和抗菌性能與共聚物結(jié)構(gòu)及組成的相互關(guān)系，

3、設(shè)計(jì)合成了一系列具有不同共聚組成和不同季銨鹽含量的聚氨酯涂層。通過XPS和AFM表征了共聚物表面的元素組成與微相形貌。研究發(fā)現(xiàn)，接枝季銨鹽的聚硅氧烷鏈段在涂層表面的遷移富積受聚硅氧烷鏈段和季銨鹽含量的雙重影響，涂層表面對大腸桿菌的殺菌性能與表面N+含量呈正相關(guān)性。在一定范圍內(nèi)，所制備的共聚物涂層可表現(xiàn)出優(yōu)異的低表面能特性和抗菌性能，而當(dāng)季銨鹽含量達(dá)到30％時(shí)，季銨鹽側(cè)鏈傾向留在本體并抑制聚硅氧烷鏈段的表面富積，使得聚硅氧烷鏈段和季銨鹽基