[發明專利]一種表面兩親性聚酯薄膜及其制備

有效

• 申請號: 201310363072.8
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN103421204A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 姜彥;梁園;張洪文
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C08J7/16
• 分類號: C08J7/16;C08J7/12;C08J7/14;C08L67/02;C08G65/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種表面兩親性聚酯薄膜及其制備方法，屬于聚酯薄膜材料表面改性領域。

背景技術

作為最重要的合成材料之一，PET薄膜具有許多優良性能，包括良好的力學性能、優良的光學性能和電氣絕緣性能、較寬的使用溫度范圍、耐化學腐蝕、無臭無味、耐油脂等。其應用領域也從傳統的包裝膜和電子電器絕緣膜擴展到高透明反光膜、阻燃膜、復印膜、描圖膜、空調膜、電熱膜、建筑裝飾用膜等。

隨著人們對PET認識的逐漸深入，作為生物醫學材料應用的PET在生物材料中占有越來越重要的地位。它具有良好的力學性能，化學穩定性，低的吸水性，對人體的體液具有高抗滲透性，因此其作為生物醫學材料具有良好的應用前景。PET已應用于血管修復術、外科用手術線、人工心臟瓣膜縫合環、人工血管、細胞培養基材等生物醫用領域。PET是一個含有酯基的線型聚合物，分子結構對稱，結晶度較高，親水性較差，生物相容性較差，植入體內時血液相容性不夠理想，且易粘附細菌，在植入機體內會發生以生物材料為中心的感染（biomaterial-centered?ingection，BCI），這種感染會影響機體及材料表面的組織相容性，嚴重時會引起反復感染甚至危及病人生命，因而必須對PET薄膜表面進行改性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是改善PET親水性較差，生物相容性較差的技術問題，提供一種表面兩親性聚酯薄膜及其制備方法，該聚酯薄膜為PET薄膜，在PET薄膜表面接枝mPEG衍生物和苯乙烯共聚物。首先設計利用聚乙二醇單甲醚（mPEG）與丙烯酰氯發生酯化反應制備聚乙二醇單甲醚衍生物，進而通過表面引發原子轉移自由基聚合在固定有原子轉移自由基聚合(ATRP)引發劑的聚酯薄膜表面引發聚乙二醇單甲醚衍生物與苯乙烯的共聚物，對聚酯薄膜基體表面進行功能化修飾。

一種兩親性聚酯薄膜表面的制備，具體包括以下步驟：

（1）mPEG端羥基丙烯酰化衍生物的制備

取適量mPEG于120℃真空干燥箱中干燥過夜，充分脫水后置于干燥器中備用。在三口燒瓶中加入經干燥處理后的mPEG及二氯甲烷，其質量體積比為0.1g/mL，攪拌下用冰鹽浴將反應體系冷卻至0℃至溶解，冰鹽浴反應。加入三乙胺(TEA)，再將體積比為1/10的丙烯酰氯二氯甲烷溶液逐滴加入，原料摩爾比為：n（mPEG）：n（丙烯酰氯）=1：5，n（TEA）：n（丙烯酰氯）=1：1，約0.5～1h加完后，撤去冰鹽浴，室溫（本申請所指室溫均為25℃）條件下繼續反應24h。反應完成后用旋轉蒸發儀脫除二氯甲烷溶劑，然后加入四氫呋喃(THF)再次溶解，濾去溶液中產生的白色胺鹽，得到透明液體，旋轉蒸發部分四氫呋喃，然后將所剩溶液倒入高速攪拌的無水乙醚中以沉淀產物，沉淀過程重復三次對單體進行充分純化。過濾得到產物在40℃真空下充分干燥后備用。

mPEG端羥基丙烯酰化衍生物的制備是比較成熟的，有較多的文獻報道，本發明所用的mPEG端羥基丙烯酰衍生物并不局限于上述的制備方法。

（2）聚酯薄膜引發劑的制備

將聚酯薄膜先后置于氫氧化鈉溶液1和分析純級的冰乙酸中，70℃條件下，分別水解1小時；然后將薄膜置于高錳酸鉀濃度為50g/L的稀硫酸溶液中，在60℃條件下氧化1小時后，取出分別用稀鹽酸、水、丙酮洗滌數次，置于烘箱中80℃干燥12h；之后再用質量體積比（w/v）為30g/L的五氯化磷的二氯甲烷溶液將聚酯薄膜酰氯化，常溫密閉反應18小時后，將薄膜分別用二氯甲烷、丙酮洗滌數次，然后將聚酯薄膜置于含二乙醇胺濃度為40g/L的氫氧化鈉溶液2中，常溫條件下反應20小時后，取出分別用水、丙酮洗滌數次，置于烘箱中80℃干燥12h，然后將聚酯薄膜完全浸沒于無水甲苯中，并向其中加入體積為無水甲苯體積的1/100的三乙胺，再用恒壓滴液漏斗向燒瓶中緩慢滴加質量體積比(w/v)為100g/L的2-溴代異丁酰溴的無水甲苯溶液，2-溴代異丁酰溴的無水甲苯溶液加入量為無水甲苯體積的1/5，冰鹽浴中避光反應4h，再常溫反應20h后將薄膜取出分別用甲苯、無水乙醇、蒸餾水、丙酮洗滌數次，置于真空干燥箱中60℃干燥12h后，密閉保存，即獲得表面固定上溴代酯類引發劑的PET薄膜。

（3）表面接枝PET薄膜表面接枝mPEG衍生物和苯乙烯共聚物