[发明专利]阳离子-两性离子共聚物涂层及其制备方法和应用

权利要求书

1.阳离子—两性离子共聚物涂层的制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行：

步骤1，制备聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯均聚物

将单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯均聚而成，以二硫代苯甲酸-4-氰基戊酸为链转移剂，偶氮二异丁腈为引发剂进行RAFT聚合，单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、链转移剂和引发剂的投料摩尔比为(150—200)：1：(0.1—0.5)；

步骤2，制备阳离子-两性离子共聚物

将步骤1制备的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯均聚物作为大分子链转移剂，偶氮二异丁腈为引发剂，加入第二单体甲基丙烯酸磺酸甜菜碱进行RAFT聚合，再添加补充单体烯丙基甲基丙烯酸酯进行RAFT聚合以得到阳离子-两性离子共聚物，第二单体甲基丙烯酸磺酸甜菜碱、大分子链转移剂和引发剂的投料摩尔比为(40—120)：1：(0.1—0.5)；补充单体烯丙基甲基丙烯酸酯和第二单体甲基丙烯酸磺酸甜菜碱的投料摩尔比为(5—10)：100；

步骤3，制备表面接枝有双键的聚碳酸酯型聚氨酯膜

将聚碳酸酯型聚氨酯均匀分散四氢呋喃中形成均相溶液并刮平成膜，将制备的聚碳酸酯型聚氨酯膜进行等离子体处理，以使聚碳酸酯型聚氨酯膜表面形成羟基，再浸泡于硅烷偶联剂KH570的乙醇溶液中，聚碳酸酯型聚氨酯膜表面的羟基与硅烷偶联剂KH570反应，将碳碳双键键接到聚碳酸酯型聚氨酯膜表面，即得到表面接枝有双键的聚碳酸酯型聚氨酯膜；

步骤4，制备阳离子-两性离子共聚物涂层

将步骤2制备的阳离子-两性离子共聚物、乙二醇二甲基丙烯酸酯以及光引发剂均匀分散在三氟乙醇形成涂膜液，再将涂膜液滴涂到步骤3制备的表面接枝有双键的聚碳酸酯型聚氨酯膜表面，使用紫外光引发光引发剂，以使阳离子-两性离子共聚物中碳碳双键、乙二醇二甲基丙烯酸酯的碳碳双键和聚碳酸酯型聚氨酯膜的表面接枝碳碳双键进行聚合，形成与聚碳酸酯型聚氨酯膜键接的阳离子-两性离子共聚物涂层。

2.根据权利要求1所述的阳离子—两性离子共聚物涂层的制备方法，其特征在于，在步骤1中，在惰性保护气体保护下进行，反应温度为60—80摄氏度，反应时间至少1小时，溶剂四氢呋喃提供反应氛围和环境，单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、链转移剂和引发剂的投料摩尔比为(160—180)：1：0.2。

3.根据权利要求1所述的阳离子—两性离子共聚物涂层的制备方法，其特征在于，在步骤1中，在惰性保护气体保护下进行，反应温度为70—80摄氏度，反应时间为3—5小时。

4.根据权利要求1所述的阳离子—两性离子共聚物涂层的制备方法，其特征在于，在步骤2中，在惰性保护气体保护下进行，反应温度为60—80摄氏度，加入第二单体后的反应时间至少1小时，加入补充单体烯丙基甲基丙烯酸酯后的反应时间至少1小时，溶剂四氢呋喃提供反应氛围和环境；第二单体甲基丙烯酸磺酸甜菜碱、大分子链转移剂和引发剂的投料摩尔比为(60—100)：1：0.2；补充单体烯丙基甲基丙烯酸酯和第二单体甲基丙烯酸磺酸甜菜碱的投料摩尔比为(5—8)：100。

5.根据权利要求1所述的阳离子—两性离子共聚物涂层的制备方法，其特征在于，在步骤2中，在惰性保护气体保护下进行，反应温度为70—80摄氏度，加入第二单体后的反应时间为6—10小时，加入补充单体烯丙基甲基丙烯酸酯后的反应时间为6—10小时，反应温度为70—80摄氏度，溶剂四氢呋喃提供反应氛围和环境。

6.根据权利要求1所述的阳离子—两性离子共聚物涂层的制备方法，其特征在于，在步骤3中，选择聚碳酸酯型聚氨酯颗粒，搅拌溶于四氢呋喃，制备质量分数为5％-10％的均相溶液，取400-700μL溶液，将其平铺在玻璃板上，用刮膜器刮平，在50℃烘箱中干燥24h，得到透明的聚碳酸酯聚氨酯膜，厚度为10-30μm；将聚碳酸酯聚氨酯膜置于等离子体中处理1-5min，然后迅速取出浸泡于KH570的乙醇溶液中，KH570浓度为1—10mol/L，室温20—25摄氏度放置6—12小时，室温下烘干后，得到表面接枝有双键的聚碳酸酯型聚氨酯膜。