[发明专利]一种防污杀菌可再生的长效抗菌混合聚合物刷的制备方法

说明书

本发明公开了一种防污杀菌可再生的长效抗菌混合聚合物刷的制备方法，包括：硅片超声清洗，羟基化处理后置于SI‑ATRP引发剂和SI‑PIMP引发剂组成的氯仿溶液中，得到混合引发剂接枝表面的硅片；硅片、盐响应单体、溶剂、配体和铜盐混合进行ATRP反应，反应后超声清洗，表面引入单层聚合物刷；将硅片、防污层亲水性单体、溶剂混合后置于UV光下进行SI‑PIMP反应，反应完成后超声清洗得到混合聚合物刷硅片；TCS和草酰氯置于溶剂中反应得到预产物，将混合聚合物刷硅片置于预产物的溶液中，接枝反应后超声清洗，得到长效抗菌混合聚合物刷。本发明提供的制备方法制备的聚合物刷具有防污，减少细菌的吸附、杀菌并通过盐响应释放死菌实现表面再生，具有长效抗菌性。

技术领域

本发明涉及聚合物刷的制备技术领域，具体涉及一种防污杀菌可再生的长效抗菌混合聚合物刷的制备方法。

背景技术

聚合物刷(polymer brush)是指在特定的基质表面或界面上固定具有很高密度和一定长度的聚合物分子链而形成的一种特殊高分子结构。一般说来构成聚合物刷的单体的链比接枝在一般基质表面的链要长的多。在高密度下，聚合链从基质表面垂直伸展开，每条聚合链像刷子上的一根毛。

在胶状粒子上接枝足够多的聚合物分子时，由于聚合物在胶体粒子所在的溶液中有着很好的相溶性，使得相互接近的胶体粒子上形成的聚合物刷不会重叠在一起，构成了各自独立的界面，从而可有效地防止絮凝。聚合物刷之间互相排斥的作用力源于其内部的渗透压。不管在聚合物刷狭窄的内部环境还是外部表面区域聚合物刷的链的伸展都处在一种自然的能量平衡状态。在这种平衡状态下，与以往能够随机改变形态的弹性聚合链表现出来的特征不同，聚合链的伸展是垂直于基质表面的。一系列研究表明，这种浓密的聚合链的形态变化对其许多特性有重要影响。

细菌感染是指细菌在材料表面的吸附和增殖的过程，它已经成为人类健康甚至生命最为严重的威胁之一。传统的抗菌策略主要有3种：杀菌表面、防粘附表面和释放表面，而这些单功能的抗菌表面往往存在一定的局限性，如死菌的大量累积、不可避免的细菌粘附等问题。因此，制备多重功能的抗菌表面具有至关重要的意义。

“杀菌-释放”模式是目前广泛研究一种的“智能”抗菌表面策略，利用杀菌剂的杀菌作用和特定聚合物的刺激响应实现抗菌表面的高效杀菌率和较长的使用周期。然而，杀菌剂一般具有强烈的吸菌效应，这种主动吸引并杀死细菌的特点，使得抗菌表面在短时间内就出现大量的死菌积累，从而需要频繁的刺激响应实现表面的清洁再生，这将会大大缩短抗菌表面的使用寿命，进而影响抗菌效果。

公开号为101560062A的中国专利文献涉及一种刺激响应性聚合物刷的制备方法，制备一种可修饰表面的对温度有刺激响应性的聚合物刷，属于微纳米材料制备技术领域。先将基片用含浓硫酸和双氧水的混合溶液进行表面清洁处理后，再进行环氧硅烷偶联剂自组装，然后再采用光引发剂进行接枝，获得刺激响应性聚合物刷。

因此在实际应用时，一个能同时具备低细菌粘附功能的防污表面具有更高的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防污杀菌可再生的长效抗菌混合聚合物刷的制备方法。本发明提供的制备方法制备的混合聚合物刷具有防污，减少细菌的吸附、杀菌并通过盐响应释放死菌实现表面再生的特点，具有长效抗菌性。

一种防污杀菌可再生的长效抗菌混合聚合物刷的制备方法，包括以下步骤：

(1)硅片超声清洗，羟基化处理后置于SI-ATRP引发剂和SI-PIMP引发剂组成的混合引发剂氯仿溶液中，得到混合引发剂接枝表面的硅片；

(2)将步骤(1)得到的硅片、盐响应单体、溶剂、配体和铜盐混合进行ATRP反应，反应完成后在饱和食盐水中超声清洗，得到接枝单层聚合物刷的硅片；

(3)将步骤(2)得到的硅片、防污层亲水性单体、溶剂混合后置于UV光下进行SI-PIMP反应，反应完成后超声清洗，得到接枝混合聚合物刷的硅片；