一种具有抗菌防污功能的亲水涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有抗菌防污功能的亲水涂层及其制备方法，包括以下步骤：S1，将亲水单体、引发剂、多酚类交联剂、亲水胶体、抗菌剂溶于去离子水中均匀分散，得到预聚涂料；S2，将步骤S1得到的预聚涂料涂覆于基底表面，再经紫外光固化、干燥后得到所述的具有抗菌防污功能的亲水涂层。通过这种方法制得的亲水涂层拥有优异的抗菌防污功能，且机械性能强，耐磨性好，与基底结合力强，涂层不易脱落；同时，本发明专利技术涂层的制备方法简单，原料易得且价格低廉，制备得的预聚涂料可密封避光保存，无需现配现用，利于大规模制备，适于向市场推广。适于向市场推广。适于向市场推广。

【技术实现步骤摘要】
一种具有抗菌防污功能的亲水涂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及抗菌防污涂层
，具体涉及一种具有抗菌防污功能的亲水涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]植入型医疗器械等因具备优异的综合性能而在临床上得到广泛应用，但其引起的感染问题对患者造成了严重的安全威胁。这些与患者长期接触的医疗器械，多数为PVC、PE、PU等高分子材料，其表面易引起细菌定植，这是引起患者感染的主要原因，因此在医疗器械表面构建抗菌防污涂层对减少细菌定植、降低感染几率至关重要。
[0003]通过在基底表面修饰上含亲水成分的涂层是解决细菌感染问题的策略之一，亲水成分易与环境中水分子通过氢键形成致密的水合层，进而减少细胞和蛋白等物质的黏附，以达到减少细菌黏附的目的。
[0004]近年来，人们对于医疗器械表面抗菌防污涂层的研究越来越重视。有研究报道将多巴胺/聚醚涂层通过先化学沉积后接枝的两步法对基底表面进行改性，增强了基底的亲水性；也有报道将多巴胺/PEG或多巴胺/PVA涂层利用与专利CN109881485A类似原理的两步法对PVC基底进行的亲水改性。但这两种通过聚多巴胺作为二次修饰平台的两步改性法，改性操作略繁琐，操作时需对原料现配现用，难以规模化生产。另外，还有研究报道以单宁酸作为交联剂将亲水大分子明胶交联形成涂层，通过浸泡沉淀的方法对基底进行亲水改性，但这种方法制备的涂层无法与基底形成共价键结合，存在与基底的结合力较弱的问题。
[0005]基于上述，本领域亟需研究一种抗菌防污性能优良、与基底结合牢固且制备方法简单的涂层，以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种具有抗菌防污功能的亲水涂层及其制备方法。所述的亲水涂层具有优良的抗菌防污性能以及耐磨性，且与基底结合力强，同时制备方法简单，无需对原料现配现用，以解决现有技术中抗菌防污涂层耐磨性差、与基底结合力弱，且制备方法复杂、难以规模化生产的问题。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术首先提供了一种具有抗菌防污功能的亲水涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1，将亲水单体、引发剂、多酚类交联剂、亲水胶体、抗菌剂溶于去离子水中均匀分散，得到预聚涂料；
[0009]S2，将步骤S1得到的预聚涂料涂覆于基底表面，再经紫外光固化、干燥后得到所述的具有抗菌防污功能的亲水涂层。
[0010]其中，步骤S1中所述预聚涂料的具体制备方法如下：
[0011](1)将所述亲水单体、引发剂、多酚类交联剂和亲水胶体按一定质量分数加入去离子水中，40～90℃下搅拌至完全溶解；
[0012](2)继续按一定质量分数加入所述的抗菌剂，室温下一边冷却一边搅拌至所述的抗菌剂分散均匀；
[0013](3)将步骤(2)所得溶液置于0～15℃环境中10～50min，得到所述的预聚涂料。
[0014]优选地，所述预聚涂料中各组分的质量分数如下：
[0015][0016]优选地，所述的亲水单体为丙烯酸、丙烯酰胺、N,N
‑
二甲基丙烯酰胺、 N
‑
乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸羟乙酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯和N
‑
异丙基丙烯酰胺中的任意一种或多种的组合。
[0017]优选地，所述的引发剂为2
‑
羟基
‑4‑
(2
‑
羟乙氧基)
‑2‑
甲基苯丙酮、2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮、α
‑
酮戊二酸、水性硫杂蒽酮、水性苯偶酰胺和酰基磷酸盐中的任意一种或多种的组合。
[0018]优选地，所述的多酚类交联剂为原花青素、茶多酚和单宁酸中的任意一种或多种的组合。
[0019]优选地，所述的亲水胶体为明胶或琼脂。
[0020]优选地，所述的抗菌剂为壳聚糖
‑
纳米银复合抗菌剂。
[0021]优选地，所述的紫外光固化的时间为30s～60min。
[0022]本专利技术另一方面还提供了一种根据前面任一项所述的方法制得的具有抗菌防污功能的亲水涂层。
[0023]相对于现有技术，本专利技术的有益效果是：
[0024](1)本专利技术制备方法制备的亲水涂层拥有优异的抗菌防污功能，通过本专利技术涂层的制备方法对部分聚合物(例如：PVC、PE和PU等)进行表面改性，可有效降低静态水接触角＞50
°
，减少＞80％的细胞及蛋白黏附以及＞ 80％的细菌黏附，黏附细菌的杀灭率＞99％。
[0025](2)本专利技术提供的制备方法中，亲水单体于亲水胶体中原位聚合形成分子链，并与亲水胶体形成分子链
‑
凝胶网络互穿结构，得到固态连续涂层，提高了涂层的机械性能和耐磨性；同时，亲水单体聚合后形成的分子链可被接枝于PE、PVC、PU等高分子材料基底表面，增强了涂层与基底的界面结合力，涂层不易脱落。
[0026](3)本专利技术涂层的制备方法简单，原材料易得且价格低廉，制备得的预聚涂料可密封避光保存，无需现配现用，利于大规模制备，适于向市场推广。
附图说明
[0027]图1为涂有本专利技术实施例1制备的亲水涂层的PVC片和普通PVC片的亲水性能检测；其中：
[0028](a)为普通PVC片表面水静态接触角图；
[0029](b)为涂有本专利技术实施例1制备的亲水涂层的PVC片表面水静态接触角图。
[0030]图2为涂有本专利技术实施例1制备的亲水涂层的PVC片和普通PVC片表面细胞粘附检测；其中：
[0031](a)为普通PVC片表面黏附细胞图；
[0032](b)涂有本专利技术实施例1制备的亲水涂层的PVC片表面黏附细胞图。
[0033]图3为涂有本专利技术实施例1制备的亲水涂层的PVC片和普通PVC片表面蛋白粘附检测；其中：
[0034](a)为普通PVC片表面黏附荧光标记蛋白图；
[0035](b)为涂有本专利技术实施例1制备的亲水涂层的PVC片表面黏附荧光标记蛋白图；
[0036](c)为普通PVC片和涂有本专利技术实施例1制备的亲水涂层的PVC片表面上荧光标记蛋白对波长488nm光的吸收度对比结果。
[0037]图4为涂有本专利技术实施例1制备的亲水涂层的PVC片和普通PVC片的傅里叶红外光谱图。
具体实施方式
[0038]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0039]本专利技术首先提供了一种具有抗菌防污功能的亲水涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0040]S1，将亲水单体、引发剂、多酚类交联剂、亲水胶体、抗菌剂溶于去离子水中均匀分散，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有抗菌防污功能的亲水涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将亲水单体、引发剂、多酚类交联剂、亲水胶体、抗菌剂溶于去离子水中均匀分散，得到预聚涂料；S2，将步骤S1得到的预聚涂料涂覆于基底表面，再经紫外光固化、干燥后得到所述的具有抗菌防污功能的亲水涂层。2.如权利要求1所述的具有抗菌防污功能的亲水涂层的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述预聚涂料的具体制备方法如下：(1)将所述亲水单体、引发剂、多酚类交联剂和亲水胶体按一定质量分数加入去离子水中，40～90℃下搅拌至完全溶解；(2)继续按一定质量分数加入所述的抗菌剂，室温下一边冷却一边搅拌至所述的抗菌剂分散均匀；(3)将步骤(2)所得溶液置于0～15℃环境中10～50min，得到所述的预聚涂料。3.如权利要求2所述的具有抗菌防污功能的亲水涂层的制备方法，其特征在于，所述预聚涂料中各组分的质量分数如下：4.如权利要求3所述的具有抗菌防污功能的亲水涂层的制备方法，其特征在于，所述的亲水单体为丙烯酸、丙烯酰胺、N,N
‑
二甲基丙烯酰胺、N
‑
乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸羟乙酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯和N
‑
异丙基丙烯酰胺中的任意一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，姜虹，蔡秉岳，孙宇，王越，王宏志，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属第九人民医院，
类型：发明
国别省市：