HEA）的合成及其对PES膜的改性研究

发布时间：2016-11-25 23:33

  本文关键词：抗菌型两亲共聚物P（HMBA-PEGMA-HEA）的合成及其对PES膜的改性研究，由笔耕文化传播整理发布。

《浙江大学》 2015年

抗菌型两亲共聚物P（HMBA-PEGMA-HEA）的合成及其对PES膜的改性研究

陈曦  

【摘要】：材料表面的污染问题一直是众多领域关注和研究的热点,它包括致密表面污染和多孔(膜)表面污染。材料表面本身的疏水性是引起表面污染的主要原因,而提高材料表面的亲水性可以有效缓解污损问题。聚乙二醇类(PEG)是一种被广泛研究和使用的亲水抗污改性材料,它容易与水形成氢键并在材料表面形成水合层,从而有效阻抗非特异性蛋白质吸附和细胞的粘附。除蛋白类、细胞类污损,材料表面的污染一般还包括细菌、真菌等微生物的黏附,研究表明将抗菌基团通过化学键合的方法引入表面中可进一步拓宽材料在防污领域的应用。本文构建了一种具有抗菌性能和抗蛋白吸附性能协同作用的防污涂层,选择亲水性单体聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)和已被证实具有广谱抑菌作用的天然抗菌剂-辣素衍生物HMBA,以及丙烯酸羟乙酯(HEA)三种单体,采用常规自由基聚合制备出两亲性梳型共聚物P(HMBA-PEGMA-HEA)。利用FT-IR、 1H-NMR、GPC对共聚物结构和分子量进行表征。随后将共聚物与多异氰酸酯固化剂交联后形成聚氨酯涂层。采用静态接触角、XPS和AFM研究了聚氨酯涂层表面的润湿性能、表面化学组成和表面形貌。通过平板计数法研究了涂层表面对大肠杆菌的抑制作用,以牛血清白蛋白为模拟蛋白考察了涂层的抗蛋白吸附性能。结果表明,涂层对大肠杆菌的抑菌率高于90%,抗蛋白吸附效果也可达到97%,表现出优异的抗菌与抗污性能。进一步将两亲共聚物P(HMBA-PEGMA-HEA)用于聚醚砜(PES)膜的共混改性,考察两亲性共聚物对膜的亲水抗污改性作用,采用共混法制备出了含有不同改性剂组成和含量的两种系列共混膜。利用XPS和SEM对改性膜的表面化成组成和表面形貌进行了表征,并对共混膜表面的润湿性能,膜通量和分离性能、抗菌性能以及抗蛋白吸附性能进行了详细研究。研究表明,与纯PES膜相比,改性膜的水接触角降低,改性剂含量为2%时,水接触角为37.70,膜的亲水性能显著增强。同时纯水通量由空白膜的71.6 L/m2h增加到186.9 L/m2h。改性膜对大肠杆菌的抑制率可达80%以上,抗蛋白吸附性能也显著增强,起到了显著的亲水抗污改性效果。

【关键词】：
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O631
【目录】：

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