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表面引发不朽聚合制备功能材料及其性能研究

发布时间:2019-05-08 15:17
【摘要】:硅胶具有化学惰性、生物相容性、热稳定性及易硅烷化衍生等优点,在生物学、电子学、工程学及光学等领域得到广泛应用。但由于其溶解性差、在溶剂中分散度低,其性能与应用也受到了很大的限制。以CO2作为碳源合成的可降解性聚碳酸酯是环境友好型高分子,然而其较低的热稳定性、力学性能限制了它的广泛应用。本课题利用绿色的“表面引发不朽聚合”方法,在催化剂的作用下,由硅胶表面活性基团(-OH)引发CO2和环氧化合物交替共聚反应,原位制备了聚碳酸酯/硅胶纳米复合材料。制备的聚碳酸酯/硅胶纳米复合材料不仅提高了硅胶在有机溶剂中的溶解性和分散性,同时也改善了聚碳酸酯的耐热性和力学性能,为硅胶和聚碳酸酯的改性和推广应用提供了一条可行的方法。表面抗蛋白非特异性吸附、抗细胞/细菌吸附和生物膜的形成是生物医药和分析仪器应用和发展的关键。金由于本身具有良好的导电性、抗氧化性和易于表面修饰等优点而成为纳米修饰的基体,制备成为生物微电子器件,被广泛应用于生物医药和生物分析设备。然而,由于其表面在生物环境中易于吸附蛋白和细胞而影响仪器的灵敏性。因而,修饰金表面增强其抗蛋白非特异性吸附性是十分有必要的。在本文中,设计合成了一种带有聚乙二醇(PEG)链的环氧烷烃单体,利用“表面引发不朽聚合”方法,由金表面自组装带有的羟基(-OH)引发CO2和环氧化合物单体(ME3MO)交替共聚反应合成侧链带有PEG链的聚碳酸酯聚合物刷,经过表征和测试证实了接枝有聚合物刷的金具有良好的抗蛋白非特异吸附性。该方法合成的聚合物刷可生物降解,为表面抗污领域提供了一种环保的方法。
[Abstract]:Silica gel is widely used in biology, electronics, engineering and optics due to its advantages of chemical inertia, biocompatibility, thermal stability and easy-to-siloxylation. However, due to its poor solubility and low dispersion in solvent, its performance and application are also greatly limited. The biodegradable polycarbonate synthesized with CO2 as carbon source is an environment-friendly polymer. However, its low thermal stability and mechanical properties limit its wide application. In this paper, the green method of "surface initiated immortal polymerization" was used to initiate the alternating copolymerization of CO2 and epoxide by silica gel surface active group (- OH) under the action of catalyst. In situ polycarbonate / silica gel nanocomposites were prepared. The polycarbonate / silica gel nanocomposites not only improve the solubility and dispersion of silica gel in organic solvents, but also improve the heat resistance and mechanical properties of polycarbonate. It provides a feasible method for the modification and application of silica gel and polycarbonate. Surface antiprotein nonspecific adsorption, anti-cell / bacterial adsorption and biofilm formation are the key to the application and development of biomedicine and analytical instruments. Because of its good conductivity, oxidation resistance and easy surface modification, gold has become a nano-modified matrix. It has been widely used in biomedicine and biological analysis equipment. However, the sensitivity of the instrument is affected because its surface is easy to adsorb proteins and cells in the biological environment. Therefore, it is necessary to improve the anti-protein non-specific adsorption ability of modified gold surface. In this paper, a kind of epoxy alkane monomer with polyethylene glycol (PEG) chain was designed and synthesized, and the method of "surface initiated immortal polymerization" was used. Polycarbonate brushes with side chain with PEG chain were synthesized by alternating copolymerization of CO2 and epoxide monomer (ME3MO) initiated by self-assembled hydroxyl group (- OH) on gold surface. It was confirmed by characterization and test that the gold with polymer brush had good protein resistance and non-specific adsorption. The polymer brush synthesized by this method can be biodegraded, which provides an environmental protection method for the field of surface antifouling.
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB34

【共引文献】

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本文编号:2472011

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