[發明專利]紫外光輔助的表面改性方法及具有由此方法形成的表面的制品

有效

• 申請號: 201210135299.2
• 申請日: 2007-08-21
• 公開（公告）號: CN102643447A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 楊萬泰;黃振華;童彥和;邵磊
• 申請（專利權）人: 北京萬和芯源生物技術有限公司;北京化工大學
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08L101/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 張雪珍;林柏楠

技術領域

本發明涉及一種表面改性方法、特別是紫外光輔助的聚合物表面改性方法、和用于紫外光輔助的材料表面改性方法的改性分子以及具有由此方法改性形成的材料表面的制品。

背景技術

具有特殊表面性能的材料在印刷、染色、粘結、阻隔以及生物領域等具有廣泛的應用。例如，具有良好的表面親水性的PET薄膜著色性能好，可以印制出多種顏色和圖案的包裝材料；具有良好表面生物性能的聚合物材料可以廣泛用于生物傳感器、醫用生物材料、生物快速檢測等領域。

通常可以通過表面改性的方法來獲得具有不同表面性能的材料。所述方法包括濕式化學法、化學刻蝕、電暈法、等離子體法、高能射線輻照法和光化學方法等。

紫外光表面接枝是一種將改性分子通過紫外光輻照以共價鍵的方式固定到材料表面從而實現改性目的的光化學方法。在紫外光輻照下，改性分子通過表面接枝聚合的方式（聚合法）或表面偶合的方式（偶合法）完成與材料表面的共價連接。紫外光偶合法通過光敏基團的橋聯作用，實現功能基團與材料表面連接，該法可以通過改變功能基團的種類而得到具有不同表面特性的材料。

近年來，對通過紫外光偶合法引入功能基團而使得聚合物表面改性的方法引起了研究人員的興趣。

J.Biomed.Mater.Res.1997,37,282–290公開了以疊氮苯為光敏基團、磷酸膽堿為功能基團的改性分子對聚氨酯進行表面改性。該方法的缺點在于：疊氮苯基團在紫外光輻照下生成的氮賓自由基的活性太強，其容易產生副反應從而降低表面改性的效率；此外，所述物種的反應性極高并且會與大多數化合物、有機溶劑和水發生后程或立即作用。

WO?96/31557公開了以醌類化合物作為光敏基團合成一系列化合物進行表面改性的方法。該方法的缺點在于醌類基團的光敏性相對較弱，導致紫外光輻照時間相對較長，不利于快速生產和節約成本。

因此，本領域需要含有可產生具有一定活性的自由基并且具有較強光敏性的光敏基團的改性分子，以用于紫外光輔助的表面改性方法。

發明內容

本發明旨在提供一種材料表面的改性方法，其可以克服現有技術存在的上述問題。該方法通過含有至少一個氧雜蒽酮單元的光敏基團X在紫外光輻照下發生光化學反應而將功能基團L引入聚合物材料P的表面。

通過本發明方法可以在聚合物材料P的表面上引入分子X-L和X-S-L，其中X為含有至少一個氧雜蒽酮單元的光敏基團，L為功能基團，并且S為連接鏈。

在一實施方案中，所述光敏基團X與聚合物材料P的表面通過選自以下的方式連接：P-X-L和P-X-S-L，其中P、X、L和S同上文定義的。

就本發明方法而言，上文所述的連接方式可以通過例如以下途徑實現：

（1）合成分子X-L或X-S-L，然后通過紫外光輻照使得所述分子X-L或X-S-L與聚合物材料P表面發生光化學反應，從而將所述分子X-L或X-S-L引入聚合物材料P的表面，形成P-X-L或P-X-S-L。

（2）通過紫外光輻照使得光敏基團X與聚合物材料P表面發生光化學反應形成P-X，和合成分子S-L，然后通過光化學反應或熱化學反應將分子S-L連接至其表面上已形成P-X的聚合物材料P表面，形成P-X-S-L。

（3）合成分子X-S，然后通過光化學反應將分子X-S連接至聚合物材料P表面，形成P-X-S，之后通過光化學反應或熱化學反應將功能基團L連接至其表面上已形成P-X-S的聚合物材料P表面，形成P-X-S-L。

（4）通過光化學反應將光敏基團X固定到聚合物材料P表面，形成P-X，然后任選地通過光化學反應或熱化學反應將連接鏈S連接至所述光敏基團X形成P-X-S，之后通過光化學反應或熱化學反應使得功能基團L與已被固定到聚合物材料P表面的任選連接有連接鏈S的光敏基團X連接，從而將所述分子X-L或X-S-L引入聚合物材料P的表面，形成P-X-L或P-X-S-L。

通過以上示范性的說明，對于本領域技術人員來說應當理解，形成連接方式P-X-L和P-X-S-L的其它途徑在不偏離本發明思想的條件下也包括在本發明的范圍內。