聚合物膜表面光引发剂单体接枝聚合研究

论文摘要

用光接枝改性法在聚合物材料表面固定相关生物大分子是一条赋予材料某些特殊生物功能的重要途径。多功能型的光引发剂在实现引发接枝聚合的同时可以对表面进行特定功能改性,为表面功能改性提供了新的思路。本论文中采用了可聚合性的BP类光引发剂BPMA（4-甲基丙烯酸二苯甲酮酯）与DMABP（4,4’-对甲基丙烯酸二苯甲酮酯）,其一端带有BP光活性基团,另一端带有双键,可以发生自由基聚合反应。这种光引发剂单体应用于光接枝体系中的好处有：1.自身的BP基团光照下令表面产生自由基引发接枝聚合反应；2.引发剂本身可以聚合接枝固定在膜表面对膜产生一定的改性效果,同时带入了较多的BP结构；3.接枝链上的BP结构在光照下又可以光偶合固定功能大分子,对膜进行进一步的功能改性。为了在单体接枝过程中不消耗单体中的BP结构,得到较高的接枝率,采用两步法表面接枝聚合技术：通过热活化断裂脱除偶合的半嚬哪醇（BPOH）基团产生表面自由基,引发BPMA与DMABP在CPP表面进行接枝聚合。引发剂单体上带有的BP基团没有参与聚合反应,得到了最大限度的保留。因为一步法反应步骤简单,调控方便,一步法接枝技术也被采用。在UV光照下,利用光活性单体本身的BP结构产生表面自由基,引发BPMA和DMABP在表面接枝聚合。在这里光引发剂单体本身既充当引发剂又充当单体,聚合物链形成支化交联结构,没有参与反应的BP单元可以用于后续光偶合大分子改性。利用上述两种方法改性后的接枝膜均在UV光辐照下将疏水聚合物-聚苯乙烯（PSt）、亲水聚合物-聚乙二醇（PEG）及生物大分子-牛血清白蛋白（BSA）偶合固定在膜表面。可以发现固定PSt后,表面疏水性增强,固定PEG和BSA后,表面亲水性明显提高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 表面改性概述
• 1.2 表面UV光接枝技术
• 1.2.1 表面光接枝的化学机理
• 1.2.2 表面光接枝的实施方法
• 1.2.3 聚合物光接枝的影响条件
• 1.3 二苯甲酮类光引发剂的发展
• 1.3.1 含硫的BP类光引发剂
• 1.3.2 水溶性BP类光引发剂
• 1.3.3 可聚合型BP类光引发剂
• 1.3.4 高分子型BP类光引发剂
• 1.4 表面光接枝功能改性的发展
• 1.5 课题的思路及意义
• 第二章 聚合物膜表面光照偶合休眠基团
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 主要试剂与原料
• 2.2.2 CPP膜表面光照偶合不同的休眠基团
• 2.2.3 表征与测试
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 偶合BPOH,HBPOH,ITXOH休眠基团的表征
• 2.3.2 光照时间对偶合BPOH,HBPOH,ITXOH休眠基团的影响
• 2.3.3 引发剂浓度对表面偶合偶联ITXOH,BPOH,4-HBPOH休眠基的影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 两步法热引发CPP膜表面引发剂单体接枝聚合
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 主要试剂与仪器
• 3.2.2 光引发剂单体制备
• 3.2.3 热引发光引发剂单体表面接枝聚合
• 3.2.4 接枝膜表面光照偶合大分子聚合物制备多功能表面
• 3.2.5 表征与测试
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 制备多功能光引发剂的表征
• 3.3.2 热反应接枝机理
• 3.3.3 反应温度及单体配比对CPP-BPOH接枝BPMA/DMABP的影响
• 3.3.4 单体配比对CPP-ITXOH接枝BPMA/DMABP的影响
• 3.3.5 CPP-ITXOH与CPP-BPOH热接枝单体对比
• 3.3.6 CPP-BPOH-Poly（BPMA-co-DMABP）接枝膜表面光照偶合BSA,PEG和PSt
• 3.4 本章小结
• 第四章 一步法光引发CPP膜表面引发剂单体接枝聚合
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 主要试剂与仪器
• 4.2.2 一步法直接光照引发光引发剂单体表面接枝聚合
• 4.2.3 接枝膜表面光照偶合大分子聚合物制备多功能表面
• 4.2.4 表征与测试
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 一步法光接枝机理
• 4.3.2 单体配比对CPP接枝BPMA/DMABP的影响
• 4.3.3 光照时间与光照强度对CPP接枝BPMA/DMABP的影响
• 4.3.4 接枝膜表面光照偶合BSA,PEG,PSt
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 导师简介
• 附件