[发明专利]一种氧化响应性的表面聚硫醚聚合物刷材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种氧化响应性的表面聚硫醚聚合物刷的制备方法，该方法为：将硫醚单体和ATRP配体溶于溶剂中，然后排除氧气，获得配好的溶液；将亚铜盐和接枝ATRP引发剂的硅片或玻璃片置于反应瓶中，将配制好的溶液注入反应瓶中，然后排除氧气，进行聚合；在10‑40℃下反应12‑96小时，取出硅片或玻璃片，经清洗吹干，制得表面接枝聚硫醚聚合物刷的硅片或玻璃片。将制得表面接枝聚硫醚聚合物刷的硅片或玻璃片浸没在氧化剂溶液中，在0‑60℃下反应1‑24小时，制得将硫醚氧化成亚砜或者砜的聚合物刷材料。由于聚合物刷含有硫醚、亚砜或者砜基团，对银离子的吸附性能非常好，可以通过吸附银离子达到材料表面抑菌抗菌的效果。

技术领域

本发明属于抗菌表面制备技术领域，具体地涉及一种氧化响应性的表面聚硫醚聚合物刷材料的制备方法。

背景技术

材料表面因粘附蛋白质、细菌等物质造成表面的污染，一直是医疗器械、食品加工和分离膜制备等产业中亟待解决的问题。如何预防或减少材料表面生物污染成为当前研究的热门课题，因此许多研究者通过构建抗菌表面来有效解决表面生物污染的问题。银纳米粒子(AgNPs)具有较高的比表面积，对病毒、真菌、需氧菌和酵母都有了极高的广谱杀灭效果，因此在材料表面吸附银纳米粒子是构建抗菌表面的一个很有效的方法。在材料表面构建聚合物刷就是目前一种很好的方法。

硫醚的应用目前也当前研究的热点。首先，硫是第三周期的元素，有低能级的空3d轨道，可与贵金属螯合，所以硫醚能选择性吸收重金属离子Au、Ag等。其次，硫醚具有氧化敏感性。硫醚可以在非常温和的氧化剂作用下转化为亚砜或砜，而硫醚、砜、亚砜都有不错的吸附重金属离子的能力。硫醚的氧化还伴随着从疏水到亲水的转变。聚合物刷对于发挥硫醚特殊应用是绝佳的载体。用硫醚制备聚合物刷，并进行氧化时，由于亲疏水性能的变化，表面的摩擦性能也会发生改变。

发明内容

本发明提供了一种氧化响应性的表面聚硫醚聚合物刷材料的制备方法。通过该方法获得的聚合物刷可以改善表面的耐摩擦性能，并且可以通过吸附银离子并转化为纳米银颗粒实现表面抗菌的效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种氧化响应性的表面聚硫醚聚合物刷材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将1摩尔份硫醚单体和0.001-0.010摩尔份ATRP配体溶于0.5-1.0摩尔份的溶剂中，然后通氮气排除氧气，获得配好的溶液；将0.001-0.005摩尔份亚铜盐和接枝ATRP引发剂的硅片或玻璃片置于反应瓶中，将配制好的溶液注入反应瓶中，然后通氮气排除氧气，进行聚合；在10-40℃下反应12-96小时，取出硅片或玻璃片，经清洗、氮气吹干，制得表面接枝聚硫醚聚合物刷的硅片或玻璃片。

步骤二，将步骤一制得表面接枝聚硫醚聚合物刷的硅片或玻璃片浸没在0.01-0.10摩尔/升的氧化剂溶液中，在0-60℃下反应1-24小时，制得将硫醚氧化成亚砜或者砜的聚合物刷材料。

进一步地，所述硫醚单体选自甲基丙烯酸3-(甲硫基)丙酯、丙烯酸2-(甲硫基)乙酯、甲基丙烯酸2-(甲硫基)乙基-2-硫基乙酯、甲基化巴尔双硫代甘油丙烯酸酯。

进一步地，所述ATRP配体选自Me6TREN、PMDETA、联吡啶、TPMA。

进一步地，所述溶剂选自甲苯、苯、氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃、二噁烷、己烷、乙醚、乙酸乙酯。

进一步地，所述亚铜盐选自CuBr、CuCl、CuI、Cu₂SO₄、Cu₂CO₃、Cu₃N。

进一步地，所述氧化剂选自H₂O₂、m-CPBA、过氧乙酸、过氧丙酸、叔丁基过氧化氢、过氧化异丙苯、环己基过氧化氢、硝酸、臭氧、二氧化氮。