一种低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层制备方法技术

本发明专利技术属于新型高分子功能材料领域，公开了一种低血液粘附抗菌的琼脂糖基涂层制备方法。采用简单的两步法，首先利用过量的多官能度氨基树脂与聚二甲基硅氧烷反应制备前体，然后将其与琼脂糖的羟基反应制备涂层。琼脂糖和聚二甲基硅氧烷均生物相容性好且无毒害，此外琼脂糖可再生可降解。通过强交联实现琼脂糖和聚二甲基硅氧烷的结合以抑制化学重构，同时聚二甲基硅氧烷降低表面能，使得涂层具有优异的防液体粘附性能，有望在生物及医用器械防污、抗菌及抗血液粘附领域中应用。抗菌及抗血液粘附领域中应用。抗菌及抗血液粘附领域中应用。

【技术实现步骤摘要】
一种低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层制备方法


[0001]本专利技术属于新型高分子功能材料领域，更具体地，涉及一种低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，不沾液体的低粘附涂层在防污自清洁、液体输送和减阻等领域具有广阔的应用前景。这类材料的低液体粘附性能受材料表面的形貌以及表面化学组成影响。此外，在医疗领域上对防粘附材料的需求更是很高，其中医疗器械上的生物组织的粘接，血液粘附问题妨碍了很多材料应用在此领域。特别地，针对医疗器械，此类材料同时也应具有一定的生物相容性。然而，目前来看，现有的低粘附涂层制备条件复杂且具有一定的生物毒性，制约着该类材料的发展和应用。因此提出一种简单高效且具有生物相容性的低血液粘附涂层，亟待解决。
[0003]琼脂糖作为是一种天然的线性多聚物，对人体无毒，具有良好的生物相容性，，可作为一种生物涂层的理想平台材料。防粘附材料主要根据表面平整度分为具有微纳结构的粗糙表面材料(仿生荷叶)，以及包括单分子层、SLIPs(仿生猪笼草)和聚合物涂层等光滑表面材料。其中微纳结构的粗糙表面材料、单分子层防防粘附材料存在不耐磨等问题，而SLIPs亦存在润滑液体组分流失问题。因此表面光滑耐磨且功能组分不损耗的防粘附材料是发展趋势。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种具生物相容性，制备流程简单的低液体粘附涂层。采用简单的是两步法制备涂层，首先单羟基硅油和氨基树脂进行反应，然后加入具有良好的生物相容性天然线性多聚体琼脂糖进行交联，实现琼脂糖的交联和键合功能单体。交联赋予涂层强度的同时在表面形成微纳结构，减少外界液体和涂层界面的接触，降低界面的相互作用；低表面能化合物有利于调控体系的表面能，两种机制高效协调促进涂层对大部分液体表现出低粘附性，并具有良好的防血液粘附性能。
[0005]本专利技术提供一种低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层制备方法，包括以下步骤：
[0006](1)将交联剂、低表面能化合物、催化剂、分散于酮类溶剂中，反应后得到反应前体；
[0007](2)向步骤(1)中的反应前体中加入琼脂糖溶液，然后添加酰胺类溶剂搅拌均匀后得到预聚体溶液；
[0008](3)最后取预聚体溶液在基材表面进行涂膜，干燥后得到低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层。
[0009]步骤(1)所述交联剂选自三聚氰胺甲醚树脂、三聚氰胺甲醛树脂等多种氨基树脂至少一种。
[0010]步骤(1)所述低表面能化合物为有机硅化合物，选自分子量为1000、3000、 5000的
单羟基单封端聚二甲基硅氧烷(PDMS)至少一种。
[0011]步骤(1)所述交联剂与低表面能化合物的质量比为60～65:1～5。
[0012]步骤(1)所述催化剂为对甲苯磺酸。所述酮类溶剂为丙酮和丁酮等至少一种；所述低表面能化合物与酮类溶剂的质量比为0.02～0.2：6，优选为0.024～0.11： 6。
[0013]步骤(1)所述反应为在40～60℃反应12～16h。
[0014]步骤(2)所述琼脂糖溶液的质量分数为2～5％，选用极性溶剂配制，优选为 N,N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)、N,N
‑
二甲基乙酰胺(DMAc)等中的至少一种。
[0015]步骤(2)所述琼脂糖与步骤(1)中交联剂的质量比为25～30：60～65。
[0016]步骤(2)所述酰胺类溶剂为N,N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)、N,N
‑
二甲基乙酰胺(DMAc)等中的至少一种。
[0017]步骤(2)所述预聚体溶液的质量分数为5～10％。
[0018]步骤(3)所述基材为玻璃片、马口铁、PET或316不锈钢。
[0019]步骤(3)所述干燥为在100～140℃下烘干4～6h。
[0020]一种低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层，通过上述方法制备得到。
[0021]所述低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层在制备具有防水、油以及防血液黏附功能材料中的应用。所述涂层还具有抗菌黏附性能。
[0022]本专利技术针对具有生物相容性的天然材料琼脂糖涂层，在涂层体系键合功能单体，调控涂层表面的化学组成，并采用有效的交联，以抑制液体接触时的化学重构同时增强涂层的刚性，抑制功能单体在涂层表面的化学重构实现涂层低粘附。交联和表面化学调控高效协同可增强涂层的低粘附作用，运用上述两种机制所构建的低粘附涂层，在医疗器械的应用将极具研究和发展前景。
[0023]与现有技术相比，本专利技术制备的低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层。具有如下技术效果：
[0024](1)低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层中使用的多元醇为琼脂糖，其是一种可再生多元醇，具有可降解、产量大、环保等特点。
[0025](2)低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层具有优异的防水油黏附的性能，防涂鸦性能。
[0026](3)低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层具有优异的耐磨损性能。
[0027](4)低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层与基材具有良好的基材附着性。
[0028](5)低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层具有优异的透明度。
[0029](6)低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层具有良好的防细菌粘附性能和防血液粘附性能。
[0030](7)低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层制备方法简单，能耗低，适用于工业化生产。
附图说明
[0031]图1为低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层制备流程简图。
[0032]图2为实施例1～4水的接触角。
[0033]图3为实施例1～4水的滑动角图。
[0034]图4为实施例1的水和各种油的滑动角图。
[0035]图5为实施例1～4的防细菌粘附性能图。
[0036]图6为实施例1的涂层防血液粘附性能展示图。
[0037]图7为实施例1的防涂鸦性能展示图。
[0038]图8为实施例1的涂层透明度测试结果。
[0039]图9为实施例1牛血清蛋白和猪血的接触角及滑动角图。
[0040]图10为实施例1的耐磨擦性能测试结果。
具体实施方式
[0041]以下是本专利技术的具体实施例，并结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。
[0042]本专利技术的低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层由琼脂糖、交联剂、低表面能化合物、催化剂制成，各原料所用具体物质以及用量详见表1～4。
[0043]本专利技术的低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层制备如下：
[0044](1)交联剂，优选甲醚化六羟甲基三聚氰胺树脂(MF900)；有机硅化合物，优选单羟基封端硅油；催化剂，对甲苯磺酸；酮类溶剂，优选丙酮，将交联剂、有机硅化合物、催化剂和酮类溶剂混合并反应12～24h；
[0045]具体地，按照表1配比将交联剂、有机硅化合物、催化剂(对甲苯磺酸)、溶剂加入三口烧瓶，混合均匀。将反应体系温度升至40
‑
60℃，优选55℃，恒温反应12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将交联剂、低表面能化合物、催化剂、分散于酮类溶剂中，反应后得到反应前体；(2)向步骤(1)中的反应前体中加入琼脂糖溶液，然后添加酰胺类溶剂搅拌均匀后得到预聚体溶液；(3)最后取预聚体溶液在基材表面进行涂膜，干燥后得到低血液粘附抗菌琼脂糖基涂层。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)所述交联剂选自三聚氰胺甲醚树脂和三聚氰胺甲醛树脂中的最少一种；步骤(1)所述低表面能化合物为有机硅化合物。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)所述低表面能化合物选自分子量为1000、3000、5000的单羟基单封端聚二甲基硅氧烷至少一种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)所述交联剂与低表面能化合物的质量比为60～65:1～5。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)所述催化剂为对甲苯磺酸；所述酮类溶剂为丙酮和丁酮中的至少一种；所述低表面能化合物与酮类溶剂的质量比为0.02～0....

【专利技术属性】
技术研发人员：辛婷，吴旭，文锦雄，于丹凤，徐秀彬，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：