氟化丙烯酸酯類聚合物刷的制備及其性能研究.pdf

1、固體材料表面的蛋白質(zhì)吸附行為研究是一個非常活躍的領(lǐng)域。在生物醫(yī)用材料、防污涂層材料等領(lǐng)域，了解和調(diào)控表面與蛋白質(zhì)的相互作用，減少蛋白質(zhì)的吸附至關(guān)重要。氟化聚合物作為一種典型的低表面能材料，常被應(yīng)用于抗蛋白質(zhì)吸附領(lǐng)域。氟化聚合物表面性能的優(yōu)劣取決于氟化組分在表面的富集程度及氟化基團在表面堆積結(jié)構(gòu)的有序性。它決定其表面的抗蛋白質(zhì)吸附性能。
　　本文利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)法制備含雙硫鍵的氟化丙烯酸酯類嵌段共聚物，并用凝膠滲透

2、色譜，核磁共振氫譜和傅里葉變換紅外光譜進行精確表征。利用“Grafting to”方法，將分子鏈中的雙硫鍵與金基底以共價鍵連接，增強“拉”的效果。嵌段共聚物中引入結(jié)晶性的PODMA，增強對末端PFMA“推”的效果，得到含氟量少、側(cè)基有序排列的氟化聚合物表面。利用液滴形狀分析儀、成像橢圓偏振儀、X射線光電子能譜、原子力顯微鏡PeakForce QNM模式等表征手段，研究了聚合物刷表面氟化基團的結(jié)構(gòu)。關(guān)聯(lián)了氟化聚合物刷表面的結(jié)構(gòu)與其抗蛋白質(zhì)

3、吸附行為的關(guān)系。主要的結(jié)論如下:
　　(1)利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)方法制備了含雙硫鍵的氟化嵌段共聚物，精確表征了分子結(jié)構(gòu)。利用“Grafting to”的方法，在金基底上成功制備了Au-PMMA126-b-PFMAn，Au-PODMA103-b-PFMAn，Au-PMMA65-b-PODMA24-b-PFMA1.7氟化丙烯酸酯類聚合物刷。
　　(2) Au-PODMA103-b-PFMAn聚合物刷表面的氟化基團排

4、列比Au-PMMA126-b-PFMAn表面更為有序。Au-PODMA103-b-PFMAn表面的水接觸角、F/C值、CF3/CF2值都比Au-PMMA126-b-PFMAn表面的值大。PODMA烷基側(cè)鏈長，具有結(jié)晶能力，能更好的推動氟化組分向表面富集，使氟化烷基側(cè)鏈在表面排列更有序。
　　(3) Au-PMMA65-b-PODMA24-b-PFMA1.7聚合物刷表面的氟化基團排列有序性高于Au-PODMA103-b-PFMA2.

5、1。Au-PMMA65-b-PODMA24-b-PFMA1.7表面的水接觸角、F/C值、CF3/CF2值比Au-PODMA103-b-PFMA2.1表面的值大。在固體基底與結(jié)晶性的PODMA之間加入PMMA作為“潤滑層”，有利于進一步提高表面氟化基團的有序性。
　　(4) Au-PMMA65-b-PODMAy-b-PFMA1.5聚合物刷表面的氟化基團排列有序性隨PODMA段長的增加而增強。Au-PMMA65-b-PODMAy-b-

6、PFMA1.5表面的水接觸角、F/C值、CF3/CF2值都隨PODMA段長的增加而增大。聚合物刷模量測試試驗的結(jié)果表明隨著PODMA段長的增加，PODMA在表面形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)，并促使PFMA有序結(jié)構(gòu)的形成。
　　(5)氟化丙烯酸酯類聚合物刷表面的蛋白質(zhì)吸附量與表面氟化基團有序度呈線性關(guān)系。即材料表面抗蛋白質(zhì)吸附量隨CF3/CF2值的增大而線性降低。表面人纖維蛋白原和熒光標記的牛血清蛋白的吸附試驗結(jié)果表明Au-PMMA65-b-POD