一种紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷，涉及刺激响应材料技术领域，其结构式如下：本发明专利技术还公开上述分子刷的制备方法。本发明专利技术的有益效果在于：本发明专利技术的紫外光刺激响应可控润湿性材料表面能够仅在光刺激下实现亲疏水性的可控转换，并且聚合物分子刷处于交联状态的表面具有较强的抗蛋白质粘附性能。表面具有较强的抗蛋白质粘附性能。表面具有较强的抗蛋白质粘附性能。

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷及其制备方法


[0001]本专利技术涉及刺激响应材料
，具体涉及一种紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会经济不断发展，人们对于材料表面性能的要求也日新月异。表面改性可以赋予材料表面各种特性，包括化学惰性、粘附性、生物相容性、亲水性、疏水性等。利用接枝聚合物分子刷对材料表面进行改性具有高效、简便的特点，并已经成为调控界面物理和化学性质重要的改性办法之一。
[0003]刺激响应材料是一种能够对外界条件做出响应，并呈现相应性能的新型智能材料。将刺激响应单元引入聚合物分子刷中，响应前后材料表面性能会发生显著变化。可控交联/解交联聚合物分子刷即是刺激响应材料的一种，目前对可控交联分子刷的研究报道还较少，且刺激方式多为pH、温度刺激等为主，如公开号为CN101560062A的专利公开刺激响应性聚合物刷的制备方法，该专利制得的聚合物刷具有温度刺激响应性，但这些刺激方式不仅可控性较差，且耗费大量热能或者溶剂使其不符合可持续发展的理念。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种具有紫外光刺激响应的交联分子刷及其制备方法。
[0005]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题：
[0006]一种紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷，其结构式如下：
[0007][0008]其中R1选自C1‑
12
烷基、C1‑
12
烷氧基、C2‑
12
链烯基；R2选自Br、Cl；R3选自C1‑
12
烷基、C1‑
12
烷氧基、C2‑
12
链烯基；R4选自全氟丁基、全氟己基、全氟癸基；R5和R6相同或相异，并独立选自C1‑2烷基；R7选自氢原子、C1‑
12
烷基、C1‑
12
烷氧基、C2‑
12
链烯基；R8和R9相同或相异，并独立选自氢原子、C1‑
12
烷基、C1‑
12
烷氧基、C2‑
12
链烯基、卤素原子、氰基、C6‑
10
芳基、C6‑
10
芳氧基、C6‑
10
芳烷氧基、C8‑
12
芳基链烯基、C3‑8环烷基、羧基、羧基C1‑
12
烷基酯基、羧基聚(C1‑4)烷撑二醇醚酯
基、C2‑7羧基烷氧基、C1‑
12
烷基酯基、C2‑7羧基烷氧基聚(C1‑4)烷撑二醇醚酯基；
[0009]A选自于
[0010]m为20
‑
45之间的整数；
[0011]n为15
‑
30之间的整数；
[0012]为聚多巴胺改性固态基体。
[0013]有益效果：本专利技术中的紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷能够利用香豆素基团的交联和解交联，赋予表面可控的亲疏水性。
[0014]本专利技术中的紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷经过365nm紫外光照之后，香豆素基团交联，赋予材料表面好的抗蛋白质黏附的特性。
[0015]优选地，所述R1为正丙基；所述的R2为Br；所述的R3为乙基；所述的R4为全氟丁基；所述R5和R6相同为甲基；所述的R7为甲基；所述R8和R9相同为氢原子；A为
[0016]优选地，所述紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷的表面交联和解交联过程为365nm紫外光照10
‑
120min，在254nm紫外光照1
‑
10min。
[0017]制备上述紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷的方法，包括以下步骤：
[0018](1)制备聚多巴胺改性固态基体：将固态基体清洗后，干燥，将乙醇溶液、有机溶剂1加载到固态基体表面，然后加入多巴胺盐酸盐，搅拌反应结束后得到涂覆有聚多巴胺涂层的固体基体；
[0019](2)聚多巴胺改性固态基体接枝物质C
’
：将聚多巴胺改性固态基体放入容器内，加入有机溶剂2，60℃搅拌后加入物质C
’
，继续在60℃下搅拌反应，得到C
’
接枝的聚多巴胺改性固态基体；
[0020]所述物质C
’
为通式IV的化合物：
[0021]其中R1、R2、R5、R6和A的定义和紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷结构式中相同；
[0022](3)紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷的制备：将称取物质G
’
、物质F
’
、催化剂A和显色剂B加入施伦克瓶中，然后向其中加入有机溶剂3、去离子水，向溶液中通氮气除去溶解氧；将C
’
接枝的聚多巴胺改性固态基体加入另一个施伦克瓶中，抽真空通氮气将体系中的空气置换成氮气氛；然后将上述除氧操作后的施伦克瓶中混合液用注射器转移到充满氮气氛的施伦克瓶中，在氮气保护下，反应后，洗去未接枝的单体，然后氮气氛干燥，得到产品；
[0023]所述物质F
’
为通式VII的化合物：其中R7，R8，R9的定义和紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷结构式中相同；
[0024]所述物质G
’
为通式VIII的化合物：其中R3、R4的定义和紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷结构式中相同。
[0025]有益效果：本专利技术后以聚多巴胺(PDA)作为二次官能化平台，利用SI
‑
ATRP法将香豆素衍生物单体与含氟丙烯酸酯单体共聚到材料表面，通过香豆素基团在365nm和254nm紫外光下发生交联和解交联反应，来实现材料表面的亲疏水可控转换，并且聚合物分子刷处于交联状态的表面具有较强的抗蛋白质粘附性能。
[0026]优选地，所述步骤(1)中有机溶剂1为碱性物质，优选为氨水。
[0027]优选地，所述固态基体为玻璃片，采用去离子水和有机溶剂4清洗固态基体。
[0028]优选地，所述有机溶剂4能够溶剂反应物，优选为丙酮。
[0029]优选地，所述步骤(1)中有机溶剂2能溶解物质C
’
，优选为40％乙醇溶液。
[0030]优选地，所述步骤(1)中将涂覆有聚多巴胺涂层的固体基体取出后，分别用无水乙醇和去离子水反复冲洗，以除去材料表面非特异性沉积的聚多巴胺粒子，然后在氮气氛中吹干备用，剩余的反应溶液通过旋蒸以除去无水乙醇和去离子水。
[0031]优选地，所述步骤(2)中物质C
’
由物质物质A
’
与物质B
’
反应获得；
[0032]所述物质A
’
为通式II的化合物：
[0033][0034]所述物质B
’
为通式III的化合物：
[0035]其中R2，R5和R6和定义和紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷结构式中相同；R...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷，其特征在于：其结构式如下：其中R1选自C1‑
12
烷基、C1‑
12
烷氧基、C2‑
12
链烯基；R2选自Br、Cl；R3选自C1‑
12
烷基、C1‑
12
烷氧基、C2‑
12
链烯基；R4选自全氟丁基、全氟己基、全氟癸基；R5和R6相同或相异，并独立选自C1‑2烷基；R7选自氢原子、C1‑
12
烷基、C1‑
12
烷氧基、C2‑
12
链烯基；R8和R9相同或相异，并独立选自氢原子、C1‑
12
烷基、C1‑
12
烷氧基、C2‑
12
链烯基、卤素原子、氰基、C6‑
10
芳基、C6‑
10
芳氧基、C6‑
10
芳烷氧基、C8‑
12
芳基链烯基、C3‑8环烷基、羧基、羧基C1‑
12
烷基酯基、羧基聚(C1‑4)烷撑二醇醚酯基、C2‑7羧基烷氧基、C1‑
12
烷基酯基、C2‑7羧基烷氧基聚(C1‑4)烷撑二醇醚酯基；A选自于m为20
‑
45之间的整数；n为15
‑
30之间的整数；为聚多巴胺改性固态基体。2.根据权利要求1所述的紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷，其特征在于：所述R1为正丙基；所述的R2为Br；所述的R3为乙基；所述的R4为全氟丁基；所述R5和R6相同为甲基；所述的R7为甲基；所述R8和R9相同为氢原子；A为3.根据权利要求1所述的紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷，其特征在于：所述紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷的表面交联和解交联过程为365nm紫外光照10
‑
120min，在254nm紫外光照1
‑
10min。4.制备如权利要求1
‑
3中任一项所述的紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)制备聚多巴胺改性固态基体：将固态基体清洗后，干燥，将乙醇溶液、有机溶剂1加载到固态基体表面，然后加入多巴胺盐酸盐，搅拌反应结束后得到涂覆有聚多巴胺涂层的固体基体；(2)聚多巴胺改性固态基体接枝物质C
’
：将聚多巴胺改性固态基体放入容器内，加入有机溶剂2，60℃搅拌后加入物质C
’
，继续在60℃下搅拌反应，得到C
’
接枝的聚多巴胺改性固态基体；所述物质C
’
为通式IV的化合物：
(3)紫外光刺激响应可控润湿性交联分子刷的制备：将称取物质G
’
、物质F
’
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙芳，王文豪，刘伟，
申请(专利权)人：安庆北化大科技园有限公司，
类型：发明
国别省市：