硅橡膠表面改性對(duì)Ag涂層結(jié)合力及抗菌性的影響.pdf

1、在高分子材料表面制備抗菌涂層是獲得抗菌材料的一種有效途徑，該方法操作簡(jiǎn)便、效果良好。在硅橡膠基體上制備銀抗菌涂層可有效減少細(xì)菌滋生，賦予基體優(yōu)異的抗菌性能。但金屬基的抗菌涂層與高分子基體之間必然存在膜基結(jié)合力差的問題，導(dǎo)致其臨床應(yīng)用受限。為此，本文中采取表面改性的方法活化惰性基體，并制得具有不同膜基結(jié)合力的Ag基抗菌涂層，深入研究了結(jié)合力對(duì)抗菌成分—銀離子釋放速率的影響，獲得了膜基結(jié)合力對(duì)涂層抗菌的有效性、持久性的影響規(guī)律。
　　

2、首先對(duì)硅橡膠基體進(jìn)行等離子體改性，使其表面產(chǎn)生羥基、過氧基等含氧官能團(tuán)，獲得活性表面；隨后在該活性表面分別接枝聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和殼聚糖(CS)，以實(shí)現(xiàn)提高基體與抗菌涂層之間結(jié)合力的目的。原子力顯微鏡(AFM)被用于檢測(cè)經(jīng)等離子體改性后硅橡膠表面粗糙度的變化；運(yùn)用靜態(tài)接觸角測(cè)量?jī)x檢測(cè)接枝PVP或CS之后硅橡膠表面親疏水性；根據(jù)美國(guó)材料協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D3359-02檢測(cè)涂層與硅橡膠之間的結(jié)合力；用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察涂層

3、表面形貌；為觀察抗菌的有效性和持久性，將具有不同結(jié)合力的樣品浸泡在PBS緩沖溶液中，運(yùn)用ICP-AES檢測(cè)浸泡不同時(shí)間后緩沖溶液中的銀離子濃度；對(duì)含銀離子的緩釋溶液用細(xì)菌熒光染色法和平板菌落計(jì)數(shù)法表征其抗菌性，觀察抗菌的持久性；通過酶標(biāo)儀檢測(cè)細(xì)菌溶液光學(xué)密度(OD)值的變化，觀察細(xì)菌生長(zhǎng)情況。結(jié)果表明，抗菌涂層與基體間結(jié)合力的強(qiáng)弱影響著銀離子的釋放速率，適中的結(jié)合力可在防止涂層脫落的同時(shí)使銀離子保持持續(xù)、穩(wěn)定的釋放，以提供持久穩(wěn)定的抗菌

4、效果。主要結(jié)論如下：
　　(1)硅橡膠經(jīng)等離子體改性后，表面粗糙度提高，與涂層間接觸面積增大，有利于增強(qiáng)膜基結(jié)合力。
　　(2)經(jīng)等離子體改性后的硅橡膠表面具有豐富的活性官能團(tuán)，這些官能團(tuán)可與PVP或CS作用，使PVP或CS以共價(jià)鍵結(jié)合在基體上。
　　(3) PVP中吡咯環(huán)可捕獲Ag+，使Ag涂層與基體間結(jié)合力增強(qiáng)(3B)；同時(shí)，CS中氨基的N原子、羥基的O原子均具有孤電子對(duì)，其與Ag+空軌道間的作用也使膜基結(jié)合力得以

5、提高(4B)。
　　(4)與之前通過KH590橋接的Ag抗菌涂層（結(jié)合力5B）相比，Ag/PVP樣品的銀離子釋放速度最快，相對(duì)很短的時(shí)間內(nèi)表現(xiàn)出顯著的抗菌效果，但涂層易脫落；而 Ag/KH590樣品銀離子釋放速度最慢，需更長(zhǎng)時(shí)間才表現(xiàn)出較弱的抗菌性；相比于這兩種樣品，Ag/CS樣品未出現(xiàn)涂層脫落，其銀離子釋放速度居于兩者之間，可在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到良好的抗菌效果。適中的結(jié)合力有利于保持涂層結(jié)合牢固及有效、持久的抗菌性。
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