[发明专利]一种基于PLGA的可控降解聚氨酯防污涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于PLGA的可控降解聚氨酯防污涂层及其制备方法，所述涂层按质量百分比由以下原料组成：可降解聚氨酯PLGA‑PU 70~90%，防污剂10~30%。本发明通过分子结构的设计改进，以生物基高分子材料PLGA为基体设计合成聚氨酯，以调控PLGA作为聚氨酯软段组织的含量，使聚氨酯达到可控降解的目的，之后进一步与防污剂（DCOIT）复合，得到PLGA基可降解聚氨酯防污涂层。该涂层前期可通过其表面亲水形成的水合层来抑制生物膜的生长，中期可通过防污剂的释放来抑制细菌的粘附生长，后期可通过聚氨酯涂层的降解消除生物污垢在材料表面的积累，在海洋、医用材料防污等领域有巨大前景。

技术领域

本发明涉及一种涂层及其制备方法，尤其涉及一种基于PLGA的可控降解聚氨酯防污涂层及其制备方法。

背景技术

微生物在材料表面的定植会对生物医学，水净化学，生物传感器和海洋工业领域造成严重损害，为解决这类有害问题，赋予材料表面抗菌性已被认为是防止细菌粘附和生物污垢积累的有效方法，因此非常需要多功能和生物相容性好的抗生物污损涂层。聚氨酯是一类具有氨基甲酸酯(-NH-COO-)重复结构单元的聚合物，具有硬段和软段两种微相组织，这种结构使聚氨酯材料具有优良的物理机械性能和分子结构设计自由度大，广泛的用于各个领域。传统的石油基聚氨酯涂层因无法降解，溶剂残留严重污染环境等缺点无法用于海洋防污等方面；而以生物基高分子为原料合成的聚氨酯因来源广泛，性能优异，无毒无害以及环境友好等特点已成为生物医用及海洋防污涂料的研究领域的核心方向之一。

聚氨酯涂料的应用十分广泛，由于其优异的性能，一直是研究的热点。“CN107418441A”公开了一种聚氨酯防水涂料，其特征是将氢化焦油作为扩链剂制备防水涂料，煤焦油和氢化焦油的加入虽会提高聚氨酯涂料的防水效果，但同时会环境造成严重危害。为此，研究人员将目标转移到环保型可降解聚氨酯涂料上，“CN106634523A”发明了“一种环境友好聚氨酯阻燃涂料及其制备方法”，该发明通过将二异氰酸酯，多元醇等，在溶剂和催化剂的作用下反应，得到了具有绿色环保可降解和阻燃效果的涂料。“CN111499862A”公开了“一种可降解聚氨酯及其制备方法”，其使用甘油环碳酸酯(A)、11-巯基十一烷酸(B)、植物油等作为原料，经多步反应制备新型植物油基光固化聚氨酯，在具有高效反应活性的同时，具有优异的物理性能兼具高效抗菌性能。

聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是由乳酸和羟基乙酸无归开环共聚合成的，是一种可降解的功能高分子有机化合物，具有良好的生物相容性、无毒、良好的成囊和成膜的性能，被广泛应用于制药、医用工程材料和现代化工业领域。目前，关于PLGA的研究主要侧重于药物载体，将其作为主要成膜物的研究甚少。“CN114588115A”公开了“一种PLGA药物缓释微球的制备方法”，该发明采用传统的乳化溶剂挥发-沉淀法，利用纳米纤维素自身带有的zeta电位，将其作为稳定剂吸附在PLGA微球表面，通过水相中离子强度的调节，从而调控微球表面带电层的厚度，最后获得粒径分布窄、载药量高，包封率高的药物缓释微球。“CN114569539A”公开了“一种新型抗菌素释缓系统、制备方法及其应用”，其利用PLGA作为微球负载万古霉素，混合得到的万古霉素纳米微球PLGA-PTMC缓释系统和BMSCs-PLGA-PTMAC支架在治疗感染性骨缺损具有良好的应用前景。

上述材料依赖于聚氨酯、PLGA的可降解性来达到功能分子释放的目的，但都存在一定缺陷，比如生物降解材料PLGA无法作为主要原料，只能以载体形式出现；复合材料中功能分子无法控释，以及材料的降解速率无法控制，不能起到长期使用的效果等。

发明内容

发明目的：本发明旨在提供一种能有效稳定释放防污剂的基于PLGA的可控降解聚氨酯防污涂层；本发明的另一目的在于提供一种所述可控降解聚氨酯防污涂层的制备方法。