抗凝血聚氨酯材料的合成、性能研究及表面改性.pdf

1、聚氨酯(PU)是廣泛使用的一種嵌段聚合物，它是由長鏈的齊聚物、異氰酸酯和作為擴鏈劑短鏈小分子反應而成。長鏈的齊聚物包括聚醚或聚酯等稱為軟段(SS)，由異氰酸酯和擴鏈劑反應形成鏈段稱為硬段(HS)。由于組成聚合物的鏈段分子間作用力的差別，不同的鏈段熱力學不相容，表現(xiàn)出微相分離的結構，這就賦予了聚氨酯許多獨特的性能。一方面來說，通過改變組成聚氨酯的各單體的比例，可以調節(jié)材料的力學性能，以滿足不同應用條件的需要。從另一方面來說，聚氨酯的表面不

2、同微相區(qū)的表面能的差異可以在材料的表面產(chǎn)生具有生物活性的微環(huán)境，使材料擁有良好的生物相容性。研究表明僅適用單一的材料很難同時滿足應用于人體機械和生理性能的要求，所以需要通過表面接枝生物活性分子，進一步提高材料的抗凝血性能。本文合成了脂肪族二異氰酸酯為單體的聚氨酯脲，并對聚合物的結構和性能進行了表征和測試，并且在此基礎上對聚氨酯脲進行了表面改性。主要研究內容如下：
　　 1．以1，6-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、聚ε-己內

3、酯二醇(PCL-diol)、乙二胺(EDA)、三氨基乙基胺(TREN)為單體，合成了具有不同化學交聯(lián)度的聚氨酯脲(PUU)薄膜。通過紅外光譜測試(FT-IR)分析了PUU的分子間氫鍵化程度通過拉伸(Strain-stresstest)分析了PUU的力學性能，通過廣角X射線衍射(WAXD)、小角X射線散射(SAXS)和原子力顯微鏡(AFM)對PUU的微相分離結構進行了表征。結果表明，TREN取代部分EDA作為擴鏈劑對PUUs的結構有很大的

4、影響。由于空間位阻效應，三元胺擴鏈劑影響了PUUs硬段之間的氫鍵的形成，不利于硬段微區(qū)的聚集?；瘜W交聯(lián)由于空間位阻效應，隨著硬段中，軟段和硬段微區(qū)間微相分離程度減小。但是材料的力學性能隨著三元胺擴鏈劑的增加反而增強，表明化學交聯(lián)相比物理交聯(lián)對PUUs的機械性能的影響占主導地位。
　　 2．合成以以4，4’-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)和乙二胺(EDA)為硬段，聚六亞甲基碳酸酯二醇(PHC)為軟段的聚酯型聚氨酯脲(PUU)，

5、并用聚氧乙烯和肝素對其進行了表面改性。通過紅外光譜、X射線光電子能譜、接觸角等研究了PUU材料表面結構和性能。實驗結果表明，利用室溫等離子體方法，成功在PUU表面引入活性點，引發(fā)AA的表面接枝聚合。含有羧基的PUU表面進一步，與過量的雙端基的PEO反應，成功的在PUU表面引入PEO鏈，并進一步成功的在PUU表面固定了肝素。研究發(fā)現(xiàn)，通過PEO和肝素的表面改性，PUU材料的接觸角由68°減小到45°(PUU-PEO)和40°(PUU-PE