[发明专利]一种具有抗蛋白吸附的两亲性含氟共聚物膜的制备方法及应用

说明书

本发明提供一种具有抗蛋白吸附的两亲性含氟共聚物膜的制备方法，利用烯烃易位聚合制备两亲性含氟烯烃共聚物，通过溶液浇铸法或旋涂法得到共聚物薄膜。制备的共聚物具有良好抗蛋白粘附性能，属于防污膜材料的制备及应用领域。将两亲性含氟共聚物溶于溶剂中，配制成一定浓度的聚合物溶液，然后将该溶液采用溶液浇铸法或旋涂法涂覆在基材上，在一定温度下干燥后即得共聚物膜。

技术领域

本发明涉及一种具有抗蛋白吸附的两亲性含氟共聚物膜的制备方法，防污膜材料的制备及应用领域。

背景技术

有害微生物在各种生物及非生物表面的吸附与定植给人类健康和工业发展带来许多问题，包括公共卫生设施、医疗器械、生物传感器、医用植入设备和食品加工及海洋防污等领域。因此，研究固体材料表面与生物大分子之间的相互作用，抑制固体材料表面对生物大分子的吸附，对生物医用材料和海洋防污涂层材料等领域具有重要意义。研究表明，解决生物污染问题最根本的方法是“钝化”材料表面，提高材料表面的抗蛋白质吸附性能。传统的抗蛋白吸附涂层以释放杀菌剂，包括抗生素，季铵盐和银纳米粒子等到周围的环境中导致了对抗生素有耐药性的致病菌的出现和环境污染，因此，限制生物释药涂层的使用，开发无毒防污抗菌涂层/薄膜材料已成为新的发展趋势。

基于材料表面的物理作用，低表面能含氟聚合物涂层不会释放毒性杀生剂分子，且能够起到长效的防污作用。聚乙二醇等是亲水性聚合物，与水分子结合在表面形成一层水化层，从而防止微生物在表面吸附。将疏水性、低表面能、低粘附的含氟单体与亲水性聚乙二醇单体结合制备两亲性聚合物涂层修饰于材料表面，可以有效地阻抗多种蛋白质和生物有机体等生物大分子的附着。因此，两亲性含氟聚合物涂层在抗蛋白吸附方面应用性较广，在生物医用材料和海洋防污领域具有广阔的应用前景。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有抗蛋白吸附的两亲性含氟共聚物膜及其制备方法和应用，本发明制得的两亲性含氟聚合物涂覆在基材表面形成防污涂层，保护基材不受污染，延长其使用周期。且本方法操作简单，技术要求低，环保无污染，属于生态友好性材料。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有抗蛋白吸附的两亲性含氟共聚物膜的制备方法，是以含氟单体为疏水组分，以含聚乙二醇单体为亲水组分，通过烯烃易位聚合制备两亲性共聚物，通过旋涂法或溶液浇铸制备两亲性聚合物涂层/薄膜，从而防止微生物黏附和生物膜形成，保护基材表面。

进一步地，所述的共聚物，其结构如式Ⅰ所示：

式中，n、m为100～400的自然数，R1为疏水链段，R2为亲水链段，数均分子量为20000～200000。

优选地，上述共聚物膜，制备方法中。

所述的溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙酸乙酯、正己烷、环己烷、苯、和甲苯中的一种或两种的混合物。

所述的浓度为10～50％(聚合物质量分数)。

所述的干燥温度为40～120℃。

所述的干燥时间为6～36h。

进一步地，一种具有抗蛋白吸附的两亲性含氟共聚物膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将一定量的两亲性聚合物溶于四氢呋喃等有机溶剂中，超声至两亲性聚合物完全溶解，得到浓度为20％-30％的混合液，然后，在25℃下恒温静置脱泡2-4h得到铸膜液。

步骤二、将配制好的铸膜液旋涂在基材上或倒在干净的聚四氟乙烯模具上，制备两亲性含氟聚合物涂层/薄膜；将涂覆聚合物的基材/模具在空气中晾置12h，放入60℃的烘箱中6-8h，以蒸发剩余溶剂，得到两亲性含氟聚合物涂层。

进一步地。所述两亲性含氟聚合物的合成方法包括以下步骤：