[发明专利]一种表面亲水/疏水性可调的材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种表面亲水/疏水性可调的材料及其制备方法，制备材料时，先合成出α‑CD‑C₁₂和γ‑CD‑C₁₂；然后将α‑CD‑C₁₂、γ‑CD‑C₁₂和PCL溶于N‑甲基吡咯烷酮中，并通过静电纺丝法制得PCL/α‑CD‑C₁₂/γ‑CD‑C₁₂复合材料；再将Azo‑PS与ipAzo‑PEG按1:1的质量比共溶于由水与丙酮按2:1的体积比混合所得的混合溶液中，得浸泡液；然后将PCL/α‑CD‑C₁₂/γ‑CD‑C₁₂复合材料浸入浸泡液中，用紫外光、蓝光、绿光或红光照射30～40min，得到表面具有不同亲水/疏水性的材料。采用本发明中的发明，能够实现通过外界光刺激即可高效且可逆的完成材料表面亲水/疏水性的控制的目的。

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种表面亲水/疏水性可调的材料及其制备方法。

背景技术

材料表面的亲水/疏水性质是材料的重要性质之一，这直接影响到材料的诸多性能，如润湿性、表面功函数、表面能、生物相容性等。于是，动态可逆的控制材料表面的亲水/疏水性质可以实现对材料各种性能的控制，有助于未来智能材料的发展与制备。作为动态控制材料表明亲水/疏水性质的手段，pH、热、光、电等外界刺激都已有广泛的使用。然而，相比于pH、热与电来说，光作为一种非接触的刺激，可以对材料表面亲水/疏水性实现清洁、稳定、高效、精确的控制，这在某些领域(如生物材料、植入材料等)拥有极高的应用价值。

如何通过光实现可逆且高效的材料表面亲水/疏水性控制是目前研究当中的难点。通常的解决方案有两种：(1)利用TiO₂等金属氧化物制备材料表面，在强紫外光的作用下可转变为超亲水；这种方法虽然高效，但并不可逆。(2)将光敏感分子接枝于材料表面，后通过光引发分子异构化，进一步控制材料表面亲水/疏水性。这种方法虽然可逆，却只能轻微的改变材料表面性质，于是并不高效。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种表面亲水/疏水性可调的材料及其制备方法，以实现通过外界光刺激，高效且可逆的完成材料表面亲水/疏水性的控制的目的。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种表面亲水/疏水性可调的材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：合成α-CD-C₁₂和γ-CD-C₁₂；

S2：将0～2质量份的α-CD-C₁₂、0～2质量份的γ-CD-C₁₂和10～16质量份的PCL溶于82～86质量份的NMP中，得纺丝液；然后通过静电纺丝法制得PCL/α-CD-C₁₂/γ-CD-C₁₂复合材料；

S3：合成Azo-PS与ipAzo-PEG，并将两者按1:1的质量比共溶于混合溶液中，得浸泡液；所述混合溶液为水与丙酮按2:1的体积比混合后的混合物；

S4：将PCL/α-CD-C₁₂/γ-CD-C₁₂复合材料浸入浸泡液中，然后用紫外光、蓝光、绿光或红光照射30～40min，得到表面具有不同亲水/疏水性的材料。

偶氮苯(Azo)与四异丙氧基偶氮苯(ipAzo)主要有两种状态，分别是trans与cis；而Azo-PS与ipAzo-PEG的混合溶液在四种光的作用下，分别有四种不同的状态，如表1所示。

表1Azo-PS/ipAzo-PEG混合溶液在不同光照下的状态