高分子材料表面改性及性能研究

高分子材料改性课程论文

专业：材料科学与工程

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聚丙烯的亲水性改善研究

摘要：聚丙烯(PP)作为通用塑料，以产量大、应用面广以及物美价廉而著称，但聚丙烯具有非极性和结晶性，其与极性聚合物、无机填料及增强材料等相容性差，其染色性、粘接性、抗静电性、亲水性也较差，这些缺点制约了聚丙烯的进一步推广应用。本文利用聚丙烯固相接枝丙烯酸(AA)、聚

丙烯与乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)共混和聚丙烯中空纤维膜的表面活性剂浸渍处理，三个途径分别对

聚丙烯进行亲水改性研究。 关键词：聚丙烯；亲水性；接触角；共混改性； 因为PP不含任何极性基团而难以和金属"玻璃粘结，难以和其他许多高聚物"无机填料相容; 也

难于进行印刷染色等!这些缺点限制了聚丙烯在某些领域中的应用!表面接枝法可以将强极性的亲水

基团引入薄膜的表面，并且由于接枝链与基体薄膜以化学键相联! 改性后的表面具有极性和亲水性，

从根本上改变现有的塑料薄膜印刷技术!PP接枝改性产物还可经压膜" 磺化"碱洗等工艺制得亲水性

较好的离子交换膜，与亲水性差的膜相比具有容量大"高洗脱率"高再生率的特征! 聚丙烯 (PP) 材料作为第三大通用塑料，具有机械性能、耐腐蚀性及电绝缘性优良，无毒性、

易加工及价格低廉等优点，受到广大学者及工业领域的极大青睐。其薄膜、纤维、非织造布、片材

及各种制品在日常生活中被大量应用。其中，聚丙烯微孔膜主要用于锂离子电池隔离膜[1]、废水处理、气体分离等领域。但是由于聚丙烯表面没有极性基团，其表面能很小，临界表面张力只有 ( 31 ～ 34) ×10–5 N/ cm，所以它的表面润湿性和亲水性很差，这不仅导致聚丙烯微孔膜的水通量小，而且导致其表面和溶质:之间存在憎水性相互作用，进一步导致膜污染现象。膜污染将导致在水处理过程

中膜清洗的次数和维护费用增加，甚至会产生不可逆的破坏，降低膜的使用寿命，从而限制了其在

工业中的应用。聚丙烯纤维 ( 丙纶) ，具有质地轻、强力高、弹性好、耐腐蚀、不起球等优点，其

不同分子量的PEG改性聚氨酯以及表面的血液相容性研究

摘要：采用两步法将不同分子量的PEG（400、800、1000和2000）修饰到PU膜上，获得了不同分子量PEG修饰的PU，而后考察修饰PU膜的凝血因子试验、复钙时间的测定、血小板计数和血细胞计数实验，检测不同分子量修饰的PU膜的血液相容性。经过修饰的PU膜和血液相容性得到了明显改善，并且随着分子量的增加，这种相容性也再增加，PEG的分子量为1000时，这种效果就达到最好。

关键词： 聚氨酯 PEG 血液相容性 血栓

1引言

聚氨基甲酸酯简称为聚氨酯(PU)，是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基基或多羟基化合物加聚而成，因此主链上含有氨基甲酸酯(—NHCOO—)基团，除此之外了，还可含有醚、酯、脲等等基团。因具有优良的物理机械性能和良好的生物相容性，虽然已经具有四十年的历史，但是目前子在许多人工器官和医疗装置中发挥着至关重要的作用[1]。但是在临床上，聚氨酯依然会带来像血栓形成等类似的不良生物反应，这可能是由于和生命环境的不相容造成的，因此，对去进行改性获得更加优良的生物相容性的聚氨酯材料是非常必要和有意义的[2]。

当疏水性的材料表面与血液接触后，它能与血液中的蛋白发生强的疏水-疏水相互作用，改变了蛋白的构象，这就会导致蛋白质在材料表面产生不可逆的吸附，从而出现凝血的现象。通过在疏水性材料表面嫁接亲水性物质能有效的减少和降低这种作用，从而抑制凝血现象的发生[3]。在众多的亲水性改性材料中，聚乙二醇因能够有效的防止蛋白吸附和血小板的粘附而被受亲睐[4-5]。

因此，本研究采用两步法将不同分子量的PEG（400、800、1000和2000）修饰到PU膜上，获得了不同分子量PEG修饰的PU，而后考察了修饰PU膜的凝血因子试验、复钙时间的测定、血小板计数和血细胞计数实验，检测不同分子量修饰的PU膜的血液相容性。

2.实验材料和方法

2.1 实验材料

聚二甲基硅氧烷弹性体的表面改性及生物相容性

边风根;曾莉;严兆华

【摘 要】用氧和氮等离子体处理聚二甲基硅氧烷（PDMS），然后通过冷冻干燥法和交联剂处理将胶原蛋白转接到PDMS 膜的表面；通过体外细胞培养法研究改性后的 PDMS 膜的生物相容性；采用接触角测量仪、X 射线光电子能谱（XPS）和扫描电子显微镜（SEM）来表征空白、等离子体处理以及胶原蛋白转接后

PDMS 膜表面特性。接触角和XPS 的测定结果显示，－OH 和－NH2等功能基团及胶原蛋白已成功地转接到改性后 PDMS 膜的表面，并展现出良好的亲水性（分别从96．8°到49．3°，41．3°，50．5°，67．9°，64．5°）。扫描电镜结果显示，胶原表现出多孔形态。体外细胞培养的试验表明，改性后 PDMS 膜具有良好的生物相容性且可适用于生物医学领域的研究。%Polydimethylsiloxane

(PDMS)was treated by oxygen and nitrogen plasma,and collagen was graf-ted onto the surface of plasma treated PDMS films by freezing-drying

method and cross-linking agent.The biocompatibility of modified PDMS

films was studied by in vitro cell culture assay.The controlled,plasma

treated and collagen-grafted PDMS films were characterized by means of

attenuated total reflection Fourier transform infrared (ATR-FTIR)spectroscopy,water contact angle measurements,X-ray photoelectron

聚四氟乙烯的改性及应用研究

摘要：聚四氟乙烯为高分子化合物，化学性能稳定，耐腐蚀效果强，密封性好，且有较高的润滑不粘性，同时在电绝缘性和抗老化能力方面表现优异，也正因如此聚四氟乙烯在工程塑料领域中被广泛应用。本文深入探索与分析聚四氟乙烯的改性及应用，希望能够对当前聚四氟乙烯的应用领域拓展提供必要的参考。

关键词：聚四氟乙烯；改性；应用

引言：聚四氟乙烯（PTFE）于1936年发明，随后被投入到工业化生产之中，聚四氟乙烯性质优良，被广泛应用于航空、化工、电子、机械、医药等工业领域中，同时也逐渐深入到人民群众的日常生活中。为了进一步提高聚四氟乙烯复合改性技术的研究水平，本文针对聚四氟乙烯的改性及应用进行深入的研究与分析，希望能够有效推动聚四氟乙烯改性技术的发展和进步。

1 聚四氟乙烯改性分析

1.1 表面改性分析

由于聚四氟乙烯的分子链结构呈现对称性，同时也体现出电中性，使得材料的表面张力较低，仅仅为19mN/m左右，表面低张力也限制了聚四氟乙烯与其它材料之间的复合性应用，特别是聚四氟乙烯薄膜与其它骨架材料的粘结效果相对较差，因此需要对基于四氟乙烯材料进行表面改性，以进一步焕发材料表面活性。

在实施表面改性时可以提前做好预处理，让聚四氟乙烯材料表面进行去氟处理之后接枝聚合物，以进一步提高表面的粘接性。此外也可以在聚四氟乙烯材料表面包裹张力较高、粘接性更好的聚合物，让聚四氟乙烯材料与其他材料之间的粘接效果更强。在实施表面改性技术时，可以综合应用钠-萘络合物化学改性、高温熔融改性技术等方法，此种方法最基本的思路在于对聚四氟乙烯材料引入极性基团，以进一步增加材料的结合力或单纯消除聚四氟乙烯相对年轻向角落的界面层已形成，粘接效果更强的表面层，在不同类型的表面改性技术中钠-萘络合物化合物改性方法，操作水平和操作工艺更加简单，投入成本较低，但是改性效果更好，也正如此，该技术成为了对聚四氟乙烯材料进行改性的经典方法之一。