[发明专利]在材料表面紫外表固化接枝两性离子凝胶涂层的方法

权利要求书

1.在材料表面紫外固化接枝两性离子凝胶涂层的方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）可光固化有机-无机杂化过渡层的制备：在反应器中加入硅烷前驱体、溶剂和水，在0-100℃条件下，滴加酸性催化剂；然后在0-100℃陈化1-10000小时，在体系中，加入占可光固化有机-无机杂化过渡层原料总质量0.01-20％的光引发剂，即得有机-无机杂化过渡层溶液；以质量百分比计，原料中硅烷前驱物10-70％、水1-40％、溶剂10-80％和酸性催化剂0.001-5％；所述硅烷前驱体包括烯基烷氧基硅烷的一种或几种，所述的烯基烷氧基硅烷为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、双（γ―三乙氧基硅丙基）―四硫化物、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β（氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷；

所述酸性催化剂为有机酸或无机酸或路易斯酸；

（2）可光固化的两性离子凝胶溶液的制备：利用普通溶解方法配置可光固化的两性离子凝胶溶液，以质量百分比计，所述两性离子凝胶溶液原料包括两性离子单体0.1-70％、多烯交联剂1-80％、水1-95％、溶剂2-80％和光引发剂0.001-20％；

所述两性离子单体为2-(甲基丙烯酰氧基)乙基-2-(三甲基氨基)乙基磷酸酯和甜菜碱型两性离子烯类单体中一种或多种，所述甜菜碱型两性离子烯类单体的化学式为：CH2=C(Rd)—L1—N+(Ra)(Rb)—L2—A(=O)O-；其中：CH2=C(Rd)是可聚合基团，Rd为氢或C1-C6烷基；N+为阳离子中心；A(=O)O-为阴离子基团，A是C、SO、P或PO；Ra和Rb为氢、烷基或芳基；L1为阳离子中心到可聚合基团上的连接基，为—C(=O)O—(CH2)n—和-C(=O)NH-(CH2)n-，n为1-20的整数；L2是阳离子中心到阴离子中心的连接基L2为—（CH2）n—，n为1-20的整数；

（3）将可光固化有机-无机杂化过渡层涂覆于基材表面，厚度为100nm-10mm；在0-100℃干燥0.5分钟至1000小时；然后，将可光固化的两性离子凝胶溶液涂覆在有机-无机杂化过渡层上面，置于紫外灯下照射1秒钟至5小时，在基材表面固化接枝得到两性离子凝胶涂层，该两性离子凝胶涂层厚度控制在100nm至1.0cm之间；

所述步骤（1）和步骤（2）的溶剂为分子量为30-3000的一元醇、二元醇、三元醇、四元醇、酮类溶剂、芳烃溶剂、醚类溶剂或脂肪族脂类溶剂中的一种或多种；

所述步骤（1）和步骤（2）的光引发剂为二苯甲酮、安息香、α，α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、α，α-二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环已基苯酮、2-甲基-1-（4-甲巯基苯基）--吗啉-1-丙酮、2-苯基-2，2-二甲氨基-1-（4-吗啉苯基）-1-丁酮、2-氯硫杂蒽酮、2-异丙基硫杂蒽酮、2，4-二乙基硫杂蒽酮、(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-乙基蒽醌、安息双甲醚、1-羟基-环已基-苯基甲酮和4-二甲氨基苯甲酸乙酯中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的在材料表面紫外固化接枝两性离子凝胶涂层的方法，其特征在于：所述酸性催化剂滴加的时间为1分钟-5小时。

3.根据权利要求1所述的在材料表面紫外固化接枝两性离子凝胶涂层的方法，其特征在于：所述两性离子凝胶溶液原料还包括烯类单体，以质量份数计，所述烯类单体占该步骤原料总质量0-80％；所述烯类单体为丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、2-羟丙基甲基丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸和3-磺丙基-丙烯酸钾盐中的一种或多种。