一种直接光引发改性聚醚醚酮的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及医用高分子技术领域，具体涉及一种直接光引发改性聚醚醚酮的制备方法及应用，包括以下步骤：S1.将清洗、干燥处理的聚醚醚酮采用等离子体表面处理5～30min；S2.制备酰胺改性的聚醚醚酮；S3.将步骤S2得到的酰胺改性的聚醚醚酮浸泡在次氯酸盐溶液中1～12h，清洗干燥后得到接枝抗菌涂层的聚醚醚酮。本发明专利技术利用聚醚醚酮本身结构特性直接紫外光照改性，所接枝的N

【技术实现步骤摘要】
一种直接光引发改性聚醚醚酮的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及医用高分子
，具体涉及一种直接光引发改性聚醚醚酮的制备方法及应用。
技术背景
[0002]随着现代社会科技发展，在疾病治疗中对植入物使用也逐渐增多。而植入物相关感染是一种以渐进性炎症和骨骼破坏为特征的常见疾病，导致患者患病时间延长、住院时间延长、住院费用增加以及死亡率增加。虽然现代化无菌措施已明显降低了它的发生率，但研究表明植入物相关感染的发生率仍高达5.76％，减少植入物感染任重而道远。
[0003]聚醚醚酮(PEEK)是一种半结晶合成聚合物，具有优异的力学性能，被认为是最有前景的骨科植入材料之一。然而，PEEK作为植入物的缺点是表面惰性，并且本身缺乏抗菌性，严重阻碍了其在临床上的广泛应用。目前，通过刻蚀、喷涂、接枝等表面改性手段进行抗菌改性多有报道，但制备工艺复杂。此外，PEEK表面自由能低，且缺少可反应基团，功能涂层附着力弱，容易发生脱落，降低了材料稳定性和使用安全性。PEEK的化学结构组成与光引发剂二苯甲酮(BP)具有极其类似的结构，当受到紫外光辐照时，PEEK中的类二苯甲酮结构可充当自由基聚合引发剂的角色，引发双键单体聚合。N
‑
卤胺化合物属于有机非抗生素类抗菌剂，具有广谱抗菌、活性强、生物安全性好及成本低廉等特性而备受青睐。利用紫外光辐照活化PEEK表面，进行卤胺高分子共价接枝，可简单高效实现PEEK高效抗菌改性，具有重大的临床应用价值。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种直接光引发改性聚醚醚酮的制备方法及应用。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：
[0006]一种直接光引发改性聚醚醚酮的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1.将清洗、干燥处理的聚醚醚酮采用等离子体表面处理5～30min；
[0008]S2.制备酰胺改性的聚醚醚酮
[0009]将经由步骤S1处理的聚醚醚酮浸泡在丙烯酸类单体溶液中，在紫外光下光引发聚合0.5～2h，得到接枝聚丙烯酸类的聚醚醚酮；将接枝聚丙烯酸类的聚醚醚酮浸泡含乙二胺、缩合剂的水溶液中，反应20～24h，得到酰胺改性的聚醚醚酮；
[0010]或
[0011]将经由步骤S1处理的聚醚醚酮浸泡在丙烯酰胺类单体溶液中，在紫外光下光引发聚合0.5～2h，得到酰胺改性聚醚醚酮；
[0012]或
[0013]将经由步骤S1处理的聚醚醚酮浸泡在丙烯酸类单体和丙烯酰胺类单体溶液中，在紫外光下光引发聚合0.5～2h；再将经紫外光处理的聚醚醚酮浸泡含乙二胺、缩合剂的水溶
液中，反应20～24h，得到酰胺改性的聚醚醚酮；
[0014]S3.将步骤S2得到的酰胺改性的聚醚醚酮浸泡在次氯酸盐溶液中1～12h，清洗干燥得到接枝抗菌涂层的聚醚醚酮。
[0015]优选地，所述步骤S2中，将聚醚醚酮浸泡在丙烯酸类单体和/或丙烯酰胺类单体溶液中，同时加入交联剂，所述交联剂包括但不限于N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺 (MBAA)，交联剂的质量分数为1
‰
～9
‰
。
[0016]优选地，所述丙烯酸类单体包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸，丙烯酸类单体的质量分数为15％～25％。
[0017]优选地，丙烯酰胺类单体包括但不限于丙烯酰胺，丙烯酰胺类单体的质量分数为15％～25％。
[0018]优选地，所述步骤S2中，紫外光的强度包括但不限于30W。
[0019]优选地，所述步骤S2中，接枝聚丙烯酸类的聚醚醚酮制备酰胺改性的聚醚醚酮的具体步骤：将接枝聚丙烯酸类的聚醚醚酮置入含0.2wt％～3wt％缩合剂、4 wt％～6wt％乙二胺的水溶液中，反应22～26h。
[0020]所述为缩合剂包括2
‑
氯
‑
4,6
‑
二甲氧基
‑
1,3,5
‑
三嗪(CDMT)，缩合剂的质量分数为0.2％～2.4％。乙二胺的质量分数为2％
‑
3％
[0021]优选地，所述步骤S3的具体方法为：将酰胺改性的聚醚醚酮浸泡入pH＝5～11 的4.5％～5.5％的次氯酸钠溶液中，反应1～12h。
[0022]所述直接光引发改性聚醚醚酮的制备方法制备得到的含抗菌涂层的聚醚醚酮。
[0023]所述接枝抗菌涂层的聚醚醚酮主要起抗菌作用的为N
‑
卤胺高分子抗菌层。
[0024]所述接枝抗菌涂层的聚醚醚酮在制备预防和/或治疗植入物感染材料中的应用。
[0025]本专利技术的原理是：PEEK的化学结构组成与光引发剂二苯甲酮(BP)具有极其类似的结构，当受到紫外光辐照时，PEEK中的类二苯甲酮结构会发生C＝O键断裂，形成C
‑
O键，使得其处于激发态，充当自由基聚合引发剂的角色；因此，本专利技术中不需要额外添加光引发剂，直接光照PEEK材料即可实现高分子接枝。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：
[0027](1)本专利技术利用聚醚醚酮本身结构特性直接紫外光照改性，将聚醚醚酮的惰性状态以一种极其简单方式转换为活泼、易反应状态。
[0028](2)本专利技术利用活化后的聚醚醚酮产生的自由基，理论上可接枝不同的易产生自由基的物质，实现聚醚醚酮不同的改性，具有普适性。
[0029](3)本专利技术不在反应体系中添加引发剂，直接在材料表面接枝改性，减少试剂种类使用的同时，保持反应体系中其他单体物质不发生聚合，实现试剂的重复使用，减少试剂浪费，具有良好的流水作业潜质。
附图说明
[0030]图1为实施例1制备的改性PEEK片的接触角变化图；
[0031]图2为实施例2制备的改性PEEK片的接触角变化图；
[0032]图3为实施例11、12、14和实施例1制备的改性PEEK片的接触抗菌性能图；
[0033]图4为实施例2制备的改性PEEK片的接触抗菌性能图；
[0034]图5为实施例26
‑
29和实施例18制备的改性PEEK片的接触抗菌性能图；
[0035]图6为实施例11、12、14和实施例1制备的改性PEEK片的释放抗菌性能图；
[0036]图7为实施例2制备的改性PEEK片的释放抗菌性能图；
[0037]图8为实施例25
‑
29和实施例18制备的改性PEEK片的释放抗菌性能图；
[0038]图9为实施例1和实施例2制备的改性PEEK片的细胞相容性测试图；
[0039]图10为实施例25
‑
29和实施例18制备的改性PEEK片的细胞相容性测试图。
具体实施方式
[0040]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例和对比例将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直接光引发改性聚醚醚酮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将清洗、干燥处理的聚醚醚酮采用等离子体表面处理5～30min；S2.制备酰胺改性的聚醚醚酮将经由步骤S1处理的聚醚醚酮浸泡在丙烯酸类单体溶液中，在紫外光下光引发聚合0.5～2h，得到接枝聚丙烯酸类的聚醚醚酮；将接枝聚丙烯酸类的聚醚醚酮浸泡含乙二胺、缩合剂的水溶液中，反应20～24h，得到酰胺改性的聚醚醚酮；或将经由步骤S1处理的聚醚醚酮浸泡在丙烯酰胺类单体溶液中，在紫外光下光引发聚合0.5～2h，得到酰胺改性的聚醚醚酮；或将经由步骤S1处理的聚醚醚酮浸泡在丙烯酸类单体和丙烯酰胺类单体溶液中，在紫外光下光引发聚合0.5～2h；再将经紫外光处理的聚醚醚酮浸泡含乙二胺、缩合剂的水溶液中，反应20～24h，得到酰胺改性的聚醚醚酮；S3.将步骤S2得到的酰胺改性的聚醚醚酮浸泡在次氯酸盐溶液中1～12h，清洗干燥得到接枝抗菌涂层的聚醚醚酮。2.根据权利要求1所述直接光引发改性聚醚醚酮的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，将聚醚醚酮浸泡在丙烯酸类单体和/或丙烯酰胺类单体溶液中，同时加入交联剂，所述交联剂包括但不限于N,N
...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈慧勇，吴丁财，王鹏，蔡兆鹏，谢中瑜，唐友臣，程子颖，黄家俊，卢焰，黄浚燊，任航，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：