类肝素化超支化聚酰亚胺的制备及其血液相容性的研究

论文摘要

聚酰亚胺（PI）是一类分子结构中酰亚胺链节的芳杂环高分子化合物,具有良好的耐高温、抗辐射、良好的介电性能、优良的机械性能等。超支化聚合物由于独特的分子结构具备特殊的性能,利用超支化结构改善聚酰亚胺的溶解性是一种有效的途径。此外,聚酰亚胺在气体分离膜等领域的优越表现,使聚酰亚胺具有作为生物医用材料的潜力。因此改善聚酰亚胺的血液相容性显得十分紧迫,类肝素化聚合物良好的血液相容性吸引了研究人员的兴趣,目前已有类肝素化聚酰亚胺的研究报道。本文对聚酰亚胺的合成、结构以及性能、类肝素化聚合物的抗凝血机制、制备方法以及超支化聚酰亚胺的合成、结构、性能以及应用的研究进展做了详细的综述。本文以聚醚胺（T-403）、3,3’,4,4’-二苯酮四羧酸二酐（BTDA）、4,4’-氧双邻苯二甲酸酐（ODPA）、4,4’-（4,4’-异丙基二苯氧基）双（邻苯二甲酸酐）（BPADA）为原料,采用A2+B3法通过化学亚胺化合成了超支化聚酰亚胺（HBPI）。通过红外光谱（FT-IR）、热重分析（TGA）、溶解性测试、X射线衍射（XRD）分析表征了产物的结构和性能。红外光谱（FT-IR）证实了合成的超支化聚酰亚胺的化学结构；X射线衍射（XRD）分析表明超支化结构的引入使HBPI具有较低的结晶性,其分子链间距在0.4055 nm和0.4508 nm之间,小于普通的芳香族线性聚酰亚胺；溶解性测试结果表明合成的超支化聚酰亚胺可以溶于几种强极性非质子溶剂中；TGA测试结果表明,合成的超支化聚酰亚胺N2氛中的初始热分解温度均在300℃以上,热稳定性良好。以聚醚胺（T-403）、3,3’,4,4’-二苯酮四羧酸二酐（BTDA）、4,4’-二氨基二苯醚（ODA）为原料,采用A2+B3法通过热亚胺化合成了三元共聚超支化聚酰亚胺。通过FT-IR、TGA、溶解性测试表征了产物的结构和性能。红外光谱（FT-IR）证实了合成的超支化共聚聚酰亚胺的化学结构；TGA测试结果表明随着体系中芳香族二胺4,4’-二氨基二苯醚（ODA）的比例增加,产物的热分解温度也显著增加；溶解性测试结果表明超支化共聚聚酰胺酸的溶解性良好,但经热亚胺化制备的聚酰亚胺溶解性很差。本文对HBPI进行端基改性,接枝磺铵两性离子基团制备了类肝素化超支化聚酰亚胺。通过红外光谱、元素分析、TGA、XRD、溶解性、体外凝血时间、复钙化凝血时间、溶血率测试表征了产物的结构和血液相容性。红外光谱（FT-IR）证实了合成的超支化共聚聚酰亚胺的化学结构,结合元素分析的测试,证实磺铵两性离子成功接枝；血液相容性测试结果表明类肝素化超支化聚酰亚胺的体外凝血时间和复钙化凝血时间相比未改性前均有提高,溶血率为3.5%,低于未改性前的HBPI,有效地改善了其血液相容性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1 聚酰亚胺（PI）
• 1.1 聚酰亚胺（PI）简介
• 1.2 聚酰亚胺的结构与性能的关系
• 1.3 聚酰亚胺的制备方法
• 1.4 聚酰亚胺的用途
• 1.5 生物相容性聚酰亚胺的研究进展
• 2 类肝素化聚合物
• 2.1 类肝素化聚合物简介
• 2.2 类肝素化聚合物的抗凝血机制
• 2.3 类肝素化聚合物的制备方法
• 3 超支化聚酰亚胺
• 3.1 超支化聚合物（HBP）简介
• 3.2 超支化聚酰亚胺的简介
• 3.3 超支化聚酰亚胺的制备
• 4 选题的目的及意义
• 第二章 以聚醚胺为单体的超支化聚酰亚胺的制备与表征
• 1 实验部分
• 1.1 实验原料
• 1.2 原料的预处理
• 1.3 主要实验仪器及测试仪器
• 2 分析与测试
• 2.1 FT-IR测试
• 2.2 XRD测试
• 2.3 热失重分析（TGA）
• 2.4 溶解性测试
• 3 超支化聚酰亚胺的合成（反应式如图2-1所示）
• 3.1 化学亚胺化制备氨基封端T-403-BTDA超支化聚酰亚胺
• 3.2 化学亚胺化制备酐基封端T-403-BTDA超支化聚酰亚胺
• 3.3 化学亚胺化制备氨基封端T-403-ODPA超支化聚酰亚胺
• 3.4 化学亚胺化制备酐基封端T-403-ODPA超支化聚酰亚胺
• 3.5 化学亚胺化制备氨基封端T-403-BPADA超支化聚酰亚胺
• 3.6 化学亚胺化制备酐基封端T-403-BPADA超支化聚酰亚胺
• 4 结果与讨论
• 4.1 凝胶的控制
• 4.2 FT-IR测试
• 4.3 超支化聚酰亚胺的热失重分析
• 4.4 结晶性能
• 4.5 溶解性能
• 5 本章小结
• 第三章 超支化共聚聚酰亚胺的合成与表征
• 1 实验部分
• 1.1 实验原料
• 1.2 原料的预处理
• 1.3 主要实验仪器及测试仪器
• 2 分析与测试
• 2.1 FT-IR测试
• 2.2 热失重分析（TGA）
• 2.3 溶解性测试
• 3 聚合物的合成（反应式如图3-1所示）
• 3.1 聚酰胺酸的制备
• 3.2 热亚胺化制备PI
• 4 结果与讨论
• 4.1 超支化共聚聚酰亚胺的合成
• 4.2 聚合物的结构分析
• 4.3 聚合物的性能
• 5 本章小结
• 第四章 类肝素化超支化聚酰亚胺的制备及其血液相容性的表征
• 1 实验部分
• 1.1 实验原料
• 1.2 原料的预处理
• 1.3 实验仪器及测试仪器
• 2 分析测试
• 2.1 FT-IR测试
• 2.2 XRD测试
• 2.3 热失重分析（TGA）
• 2.4 元素分析
• 2.5 溶解性测试
• 2.6 体外凝血时间测试
• 2.7 复钙化凝血时间测试
• 2.8 溶血率测试
• 3 类肝素化超支化聚酰亚胺的合成（合成路线如图4-1所示）
• 3.1 N,N-二甲基正丙胺封端的HBPAA（T-403-BPADA）的合成
• 3.2 化学亚胺化制备N,N-二甲基正丙胺封端的HBPI（T-403-BPADA）
• 3.3 类肝素化HBPI的制备
• 4 结果与讨论
• 4.1 聚合物的结构分析
• 4.2 聚合物的性能
• 5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢