等离子体聚合沉积聚烯丙胺薄膜改性聚酯及体外血小板粘附研究

采用脉冲和连续波方式沉积等离子体聚烯丙胺薄膜改性聚酯(PET)材料表面,并进一步在等离子体聚烯丙胺薄膜表面固定肝素分子.利用衰减全反射红外光谱、X射线光电子能谱和接触角测试等离子体聚烯丙胺薄膜的元素成分、组成和表面能,采用对三氟甲基苯甲醛衍生法和甲苯胺蓝法分别检测了等离子体聚烯丙胺薄膜表面的伯胺基浓度和固定肝素分子的聚烯丙胺薄膜表面的肝素浓度.实验结果表明,脉冲等离子体聚合薄膜PPAa-P表面的伯胺基浓度为1.4%,而连续波等离子体聚合薄膜PPAa-C表面伯胺基浓度只有0.71%.等离子体聚烯丙胺薄膜改性的PET的表面能增加,其中PPAa-P改性的PET表面的表面能的极性分量增加较大.脉冲等离子体聚烯丙胺薄膜表面固定的肝素浓度为4.07μg/cm2,为连续波等离子体聚烯丙胺薄膜表面固定肝素浓度2.23μg/cm2的1.8倍.体外血小板粘附实验结果表明,表面肝素化的PET表面有较低数量的血小板粘附和激活,尤其是在固定肝素分子的脉冲等离子体聚烯丙胺薄膜改性的PET表面表现出更好的抗凝血性.     

L-精氨酸改性聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的血液相容性

以戊二醛为交联剂,采用三步反应将L-精氨酸共价固定在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜表面。用XPS和FT-IR检测了改性前后膜表面化学组成和结构的变化;通过接触角测定表征了膜表面化学组成对膜亲水性的影响;用BCA(bicinchoninic acid)法测定了膜表面吸附的蛋白量;借助扫描电镜观察了血小板在膜表面的粘附状况。结果显示:膜表面的水接触角由改性前的78.5°降低到改性后的43.7°;改性PET膜表面的蛋白吸附量比未改性PET的下降了25%;改性膜表面只有稀疏血小板粘附,且粘附的血小板呈圆形。     

聚酰胺66膜表面明胶固定化研究

生物材料可通过表面改性引入活性基团来增强其生物相容性.采用紫外辐照方法,以亚铁离子辅助引发接枝聚合,将羧基引入聚酰胺66(PA66)膜表面,再用水溶性碳化二亚胺(WSC)作为缩合剂,进一步将明胶固定在聚酰胺膜表面,最终获得大分子修饰的聚酰胺材料.利用衰减全反射-傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和水接触角测量(WCA)等测试手段对PA66膜和表面改性PA66膜进行了表征.结果表明,在40℃条件下,光氧化的最佳时间为60min.接枝聚合后,膜的亲水性增强,水接触角由纯聚酰胺的67.5°变为固定明胶分子后的60°,并且膜表面的粗糙度增加.表面改性PA66膜可促进细胞活性,适用于组织工程中.     

聚酯纳米纤维改性膜的制备及对Cu(Ⅱ)的吸附

采用低温等离子体处理技术将丙烯酰胺(AM)接枝到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)静电纺丝膜上,实现了对PET纳米纤维膜的表面改性。用电子扫描显微镜(SEM)观察了纤维的形貌,红外(FT-IR)分析了纤维膜改性前后表面性质,通过铜离子吸附试验考察了纤维改性膜对Cu2+的吸附效果。结果表明:成功的将PET纳米纤维膜表面接枝上了AM,且该膜吸附水溶液中的Cu2+效果显著,适用于水中Cu2+的去除。     

PET/SiO_x基高阻隔性抑菌膜的制备和表征

分别采用紫外辐照和硅烷偶联剂(KH550)对聚酯(PET)/SiO_x膜的SiO_x镀层进行表面改性以制备PET/SiO_x/壳聚糖-纳米ZnO复合膜。水接触角测试发现,相比于紫外辐照,KH550改性能显著改善SiO_x的表面亲水性,从而成功制备得到PET/SiO_x/壳聚糖和PET/SiO_x/壳聚糖-纳米ZnO复合膜。随后采用电子扫描显微镜(SEM)观测复合膜的微观形态,并对该膜的力学性能、阻隔性和抑菌性进行了表征。SEM照片显示,该复合膜表面光滑,断面呈现层状结构。对该膜的力学性能测试结果发现,表面镀层(SiO_x)使PET膜的力学性能有所改善,但涂层(KH550、壳聚糖和壳聚糖-纳米ZnO)对PET/SiO_x膜的力学性能无显著影响。SiO_x镀层能有效改善PET膜的阻隔性,KH550涂层使PET/SiO_x膜的阻隔性进一步提高,壳聚糖及壳聚糖-纳米ZnO涂膜使复合膜的阻氧性进一步提高,而使其阻水性略有降低。此外,PET/SiO_x/壳聚糖及PET/SiO_x/壳聚糖-纳米ZnO膜对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌均有良好的抑菌作用,其中PET/SiO_x/壳聚糖-纳米ZnO膜的抑菌性最强。该类膜有望应用于未来的保鲜包装。     

磷酸胆碱表面改性涤纶材料及抗凝血性研究

采用氧等离子体预处理涤纶材料（聚对苯二甲酸乙二醇酯,PET）表面,并通过紫外辐照在其表面接枝聚合丙烯酸,以接枝聚丙烯酸链中的羧基为反应位点,通过原子转移自由基聚合在PET表面进一步固定磷酸胆碱聚合物。经漫反射红外光谱及X射线光电子能谱分析测试表明,涤纶薄膜表面成功地固定了磷酸胆碱聚合物。经磷酸胆碱聚合物改性的涤纶表面亲水性得到改善,体外抗凝血性评价表明,固定磷酸胆碱的PET表面能够有效地抑制纤维蛋白原分子的变性,降低血小板粘附和激活。     

氧等离子体注入对PET亲水性及抗菌性能影响

利用氧等离子体浸没离子注入技术对聚合物材料(PET)进行表面改性后接枝有机抗菌剂赋予PET薄膜抗菌性能.试验结果表明:PET薄膜表面接枝上的抗菌剂在改性表面呈针状分布.经氧等离子体处理后的PET薄膜表面水接触角从78°降低到33°.红外光谱显示PET薄膜表面的分子结构被破坏,苯环的对位氢发生取代反应,分子链中形成了C-O亲水基团.氧等离子体的注入时间和注入电压均对抗菌持久性有重要的影响,较高的注入电压能够使PET薄膜表面获得较深的改性层,利于改性表面亲水性的保持.注入时间超过10min,电压超过-10kV的样品在空气中放置40天后的抗菌率仍能达到90%以上.     

大气压介质阻挡放电电学特性及其改性有机薄膜的研究

为了解大气压介质阻挡放电(DBD)的电学特征,通过放电图片、电压-电流曲线、李萨育图形对其进行了诊断,并研究了等离子体参数的影响.同时,本文利用大气压DBD等离子体对PET膜进行了表面改性处理.通过接触角测量仪,衰减全反射-傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR),原子力显微镜(AFM)以及X射线光电子能谱(XPS)对PET表面进行了表征.结果表明:大气压DBD等离子体放电能够有效地改性PET膜,处理后薄膜表面N/C比达到11%左右,薄膜的亲水性也得到较大提高.结论:等离子体放电参数,例如电源频率、气体比例和电源电压等,对放电有较大的影响;其作为一种新兴的等离子体源,可用于有机薄膜的表面改性.     

两亲性共聚物与PVDF共混合金膜的结构控制与表面自组装行为

从分子结构设计出发,合成了一系列可用于聚偏氟乙烯(PVDF)膜共混改性的两亲性共聚物,这些共聚物具有不同的分子结构(包括接枝、嵌段、交替、超支化等)和链形态(包括梳状、哑铃状、链球状等).将这些两亲性共聚物与PVDF膜材料进行溶液共混,通过溶液相转化法制备共混合金膜.在对成膜体系热力学和动力学分析的基础上,调控成膜工艺参数,实现了对PVDF共混合金膜的结构控制.通过研究发现:两亲性共聚物在成膜过程中自发地向膜表面迁移富集,并进行自组装,显著改善了PVDF膜的亲水性和抗污染性能.通过两亲性共聚物中的反应性基团,还可在膜表面固定某些功能分子或基团,进一步对膜进行表面修饰.     

用于膜生物反应器的仿生抗污染抑菌聚偏氟乙烯膜制备及其性能

利用聚多巴胺一步原位共沉积法，将聚乙二醇(PEG)和铜元素(Cu)仿生固定于聚偏氟乙烯膜(PVDF)表面，制备仿生抗污染PVDF膜。利用X射线光电子能谱和扫描电子显微镜，研究了膜表面固定PEG和Cu后PVDF膜表面结构、元素组成等的特征变化；同时利用接触角、动态渗透分离性能、抑菌性能等分析了表面仿生改性对PVDF膜表面抗污染性和抑菌性能的影响.结果表明，经过膜表面聚多巴胺与改性剂的一步原位仿生修饰，改性膜表面亲水性增强，可有效抑制有机蛋白质在膜表面的吸附污染和细菌在膜表面的黏附(BSA截留率95.2%;大肠杆菌抑制率100%;金黄色葡萄球菌抑制率100%);同时增强了改性膜渗透分离性能.在水处理领域尤其是膜生物反应器方面展示出潜在的应用前景.