專利名稱：一種全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜的制備及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提供一種全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜及其制備方法。以溶液法制備全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜，以及其在生物醫(yī)用材料領(lǐng)域的用途。
背景技術(shù)：
H. Y. Erbil 課題組(A. L. Demirel, Y. Avci, 0. Mert)于 2003 年在 Science 期刊上發(fā)表研究文章(第299卷，1377-1379頁)，他們發(fā)現(xiàn)，利用1，4-二甲苯和甲乙酮的混合溶劑可以制得具有良好超疏水性能的全同立構(gòu)聚丙烯(水接觸角為156° )粉末狀物體，但是它是以納米粒子聚集而成的粉末狀物體，力學(xué)性能完全喪失(圖1)。為了擴大全同立構(gòu)聚丙烯所表現(xiàn)出的超疏水性能的應(yīng)用范圍，我們嘗試很多方法去提高全同立構(gòu)聚丙烯的力學(xué)性能， 例如與一些具有良好力學(xué)性能的材料共混等方法。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述技術(shù)背景中所提及的全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜制備方法和應(yīng)用的必要和重要性，本發(fā)明目的在于提供一種具有一定凸凹結(jié)構(gòu)的全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜的制備，并將其應(yīng)用到生物醫(yī)藥等領(lǐng)域之中。眾所周知，聚氨酯是一類具有良好生物相容性、優(yōu)異機械性能的聚合物。本發(fā)明尋找到一種合適的溶劑二甲苯，在11(T155°C高溫下溶解全同立構(gòu)聚丙烯和聚氨酯，使兩種材料相互融合，形成一種新型的復(fù)合材料。由于本發(fā)明所使用的全同立構(gòu)聚丙烯材料納米顆粒本身具有良好的超疏水性，因此新的復(fù)合材料既保持了原有全同立構(gòu)聚丙烯材料的超疏水性能，同時由于全同立構(gòu)聚丙烯與聚氨酯形成了共混均勻，聚氨酯的良好的力學(xué)性能以及粘連成膜性為改善全同立構(gòu)聚丙烯材料的力學(xué)性能做出了貢獻。全同立構(gòu)聚丙烯與聚氨酯共混成膜后為淡黃色半透明薄膜，有一定的力學(xué)強度，與原本的全同立構(gòu)聚丙烯材料制備的粉末狀物體(白色，易碎)有很大差別，同時又具有良好的超疏水性能。究其原因(1) 全同立構(gòu)聚丙烯材料納米顆粒本身的超疏水性能；(2)兩種共混材料形成凸凹結(jié)構(gòu)使得新材料有一定的粗糙度，從而保持了良好的超疏水性能。本發(fā)明所述的全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜，是將聚氨酯與全同立構(gòu)聚丙烯在二甲苯中溶解、共混后成膜而制得。上述全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜，水接觸角大于150°。本發(fā)明還公開了上述全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜的制備方法，是將聚氨酯與全同立構(gòu)聚丙烯在二甲苯中溶解、共混并成膜。具體工藝途徑為以溶液法制備全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜，即采用二甲苯為溶劑，提供攪拌，11(T155°C下溶解全同立構(gòu)聚丙烯顆粒、生物醫(yī)用級聚氨酯顆粒(全同立構(gòu)聚丙烯與聚氨酯的質(zhì)量比為50:5(Γ95 :5)，共混，倒出成膜。本發(fā)明所述的全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜，具有良好的生物相容性。并用此薄膜與血細胞、血小板接觸實驗，發(fā)現(xiàn)無粘附行為，可實現(xiàn)作為生物醫(yī)用材料的用途。


圖1為全同立構(gòu)聚丙烯超疏水粉末狀物體的掃描電鏡圖； 圖2為全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜的掃描電鏡圖； 圖3為全同立構(gòu)聚丙烯顆粒紅外圖4為聚氨酯顆粒紅外圖5為全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜的紅外圖6為全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜血細胞黏附實驗的掃描電鏡圖7為普通聚丙烯薄膜血細胞黏附實驗的掃描電鏡圖8為普通聚氨酯薄膜血細胞黏附實驗的掃描電鏡圖9為全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜血小板黏附實驗的掃描電鏡圖10為普通聚丙烯薄膜血小板黏附實驗的掃描電鏡圖11為普通聚氨酯薄膜血小板黏附實驗的掃描電鏡圖。具體實施方法
以下實施例用以說明本發(fā)明，而非限定其范圍。實施例1、全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜的制備
以溶液法制備全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜，采用二甲苯為溶劑(M5°C，攪拌)，先后加入全同立構(gòu)聚丙烯顆粒和生物醫(yī)用級聚氨酯顆粒(兩者質(zhì)量比為955)，待二者溶解為均一相，倒出快速揮發(fā)溶劑成膜。所制得的薄膜表面形貌的掃描電鏡圖如圖2所示， 水接觸角為158°。圖3-5為全同立構(gòu)聚丙烯顆粒、聚氨酯顆粒和全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜的紅外圖。全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯復(fù)合膜的紅外圖包含了全同立構(gòu)聚丙烯和聚氨酯兩種組分的各自的特征峰。實施例2、全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜阻止血細胞黏附
以溶液法制備全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜，采用二甲苯為溶劑(110°c，攪拌)，先后加入全同立構(gòu)聚丙烯顆粒和生物醫(yī)用級聚氨酯顆粒(兩者質(zhì)量比為50:50)，待二者溶解為均一相，倒出快速揮發(fā)溶劑成膜。將全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜在37°C 的新鮮人血中浸泡30分鐘，將樣品用生理鹽水漂洗3次后，在2. 5%戊二醛溶液中浸泡M 小時，固定黏附在樣品上的血細胞，取出樣品，依次在體積分數(shù)為55 %，70 %，80 %，90 %， 95%，100%乙醇溶液中浸泡30分鐘，進行逐級脫水。通過掃描電鏡觀測，薄膜表面無血細胞黏附現(xiàn)象，其掃描電鏡圖如圖6所示。在同樣的實驗條件下，普通聚丙烯薄膜(由二甲苯為溶劑，將全同立構(gòu)聚丙烯顆粒溶化成平整表面膜，水接觸角為110° )接觸新鮮人血后的掃描電鏡圖如圖7所示，有大量的血細胞黏附；在同樣的實驗條件下，普通聚氨酯薄膜(由二甲苯為溶劑，將聚氨酯顆粒溶化成平整表面膜，水接觸角為94°)接觸新鮮人血后的掃描電鏡圖如圖8所示，有大量的血細胞黏附。實施例3、全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜阻止血小板黏附
以溶液法制備全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜，采用二甲苯為溶劑(130°C，攪拌)，先后加入全同立構(gòu)聚丙烯顆粒和生物醫(yī)用級聚氨酯顆粒(兩者質(zhì)量比為75:25)，待二者溶解為均一相，倒出快速揮發(fā)溶劑成膜。將全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜在37°C 富含血小板的血漿中浸泡3小時，將樣品用生理鹽水漂洗3次后，在2. 5%戊二醛溶液中浸泡M小時，固定黏附在樣品上的血小板，取出樣品，依次在體積分數(shù)為55^,70^,80%, 90%,95%, 100%乙醇溶液中浸泡30分鐘，進行逐級脫水。通過掃描電鏡觀測，薄膜表面無血小板黏附現(xiàn)象，其掃描電鏡圖如圖9所示。在同樣的實驗條件下，普通聚丙烯薄膜(由二甲苯為溶劑，將全同立構(gòu)聚丙烯顆粒溶化成平整表面膜，水接觸角為110°)接觸富含血小板的血漿后的掃描電鏡圖如圖10所示，有大量的血小板黏附；在同樣的實驗條件下，普通聚氨酯薄膜(由二甲苯為溶劑，將聚氨酯顆粒溶化成平整表面膜，水接觸角為94°)接觸富含血小板的血漿后的掃描電鏡圖如圖 11所示，有大量的血小板黏附。實施例4、全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水材料作為超疏水涂層
用800目(18微米)金相砂紙打磨除去鋁片表面氧化層，再經(jīng)過酸洗、堿洗、乙醇洗、水洗，烘干備用。用噴槍將全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯的二甲苯溶液(兩者質(zhì)量比為70 :30)均勻地噴涂在鋁片表面，80°C下烘干10分鐘。重復(fù)上述操作數(shù)次。將噴涂后的復(fù)合涂層塑化 8小時后得到具有超疏水性能的復(fù)合涂層。實施例5、全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水材料用于細胞承載皿的內(nèi)壁涂覆由于全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯的超疏水性，將全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水材料涂
覆到細胞承載皿內(nèi)壁，將1毫升密度為2X105/毫升的內(nèi)皮細胞放置于該細胞承載皿中培養(yǎng)。實驗表明全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水材料的微結(jié)構(gòu)可防止細胞粘附以及所引發(fā)的貼壁現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜，其特征在于是將聚氨酯與全同立構(gòu)聚丙烯在二甲苯中溶解、共混后成膜而制得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜，其特征是所述全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜，水接觸角大于150°。
3.一種制備全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜的方法，其特征在于，是將聚氨酯與全同立構(gòu)聚丙烯在二甲苯中溶解、共混并成膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，是在11(T155°C下溶解全同立構(gòu)聚丙烯和聚氨酯，全同立構(gòu)聚丙烯與聚氨酯的質(zhì)量比為50:5(Γ95 :5。
5.權(quán)利要求1所述的全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜的作為生物醫(yī)用材料的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明所說的全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜是將聚氨酯與全同立構(gòu)聚丙烯在二甲苯中溶解、共混后成膜而制得。工藝路線簡單，耗能少，為聚丙烯類超疏水材料制備提供了新思路，也為聚丙烯材料的開發(fā)和利用拓寬道路。本發(fā)明所述的全同立構(gòu)聚丙烯/聚氨酯超疏水薄膜，具有良好的生物相容性。并用此薄膜與血細胞、血小板接觸實驗，發(fā)現(xiàn)無粘附行為，可實現(xiàn)作為生物醫(yī)用材料的用途。
文檔編號C08L75/04GK102167865SQ20111004384
公開日2011年8月31日 申請日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者佟鳳宇, 孫沖, 朱欽舒, 毛春, 沈健, 王曉波, 黃曉華 申請人:南京師范大學(xué)