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随着科学技术的迅猛发展和人们健康意识的逐渐增强,生物医药行业得到越来越多的关注,行业标准也随之提高。对于尿毒症、肾衰竭、肝衰竭、免疫性疾病和急性中毒患者,血液透析不失为一种有效的治疗方法。至今,可用于血液透析的材料多为高分子材料。聚苯乙烯(PS)吸附树脂由于其稳定的物理化学性质、良好的耐热耐溶剂性及较强的吸附性能,受到生物医用材料研究者的青睐。如何提高PS树脂的吸附能力,改善PS树脂的生物相容性,并优化其合成工艺,仍是科学家们面临的巨大挑战。本文旨在制备具有良好生物相容性的PS树脂,从制备0.451mm粒径的PS树脂入手,分别通过官能团反应接枝法和紫外光引发接枝法,将生物相容性分子聚乙二醇和聚甲基丙烯酸羟乙酯共价接枝到PS树脂表面,并对反应条件和改性树脂的吸附性能进行了研究。论文第一章主要介绍了生物医用高分子材料的发展状况和性能要求,包括生物医用高分子材料的种类、凝血机理、材料的生物相容性评价及常用高分子材料的改性方法。然后以此为依据提出了本论文的设计思路和研究内容。论文第二章为应用官能团反应在PS树脂表面接枝聚乙二醇(PEG)的研究。首先,采用悬浮聚合法,合成了粒径在0.451mm范围内的PS树脂球,通过扫描电镜照片可以清晰地看到树脂内部及表面的微孔结构。然后,利用热引发自由基聚合,以未抽提的PS树脂为原料,苯乙烯和马来酸酐为接枝单体,过氧化二苯甲酰为引发剂,将活性酸酐键引入到树脂表面。研究发现,接枝率随单体浓度和引发剂浓度的增加及反应时间的延长(2h6h)而增大,且受反应溶剂的影响,当溶剂分别为四氢呋喃、甲苯、液体石蜡时,接枝率依次增大。最后,以4-二甲基吡啶为催化剂,通过酸酐键与羟基的反应,将生物相容性分子PEG接枝到材料表面。用红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对接枝前后各样品球的结构进行了表征,发现接枝马来酸酐的PS球具有酸酐键的特征吸收峰(1783cm-1),接枝聚乙二醇后该吸收峰基本消失,同时出现了醚键的特征吸收峰(1110cm-1)。同时,测试了不同接枝率和接枝不同分子量PEG的树脂球的吸附能力,发现接枝PEG1000后,树脂对5g/L苯酚溶液的吸附量随着接枝率的增大先增后减,接枝PEG2000后,树脂的吸附量随着接枝率的增大逐渐降低,且接枝PEG1000的树脂的吸附量比接枝PEG2000的树脂的大。论文第三章为应用紫外光引发接枝聚合法在PS树脂表面接枝聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)的研究。以未抽提的PS树脂为原料,分别应用一步接枝法和两步接枝法,通过紫外光引发接枝聚合,将生物相容性分子PHEMA共价接枝到树脂表面,并研究了单体浓度、引发剂浓度、光敏剂用量和辐照时间对接枝率的影响。研究发现,应用一步接枝法时,接枝率随着单体浓度和引发剂浓度的增加及反应时间的延长而增大,应用两步接枝法时,接枝率随着单体浓度的增加及反应时间的延长而增大,随着引发剂浓度的增加先增后减,随着光敏剂用量的增加先迅速增大,后保持不变。通过对比发现,两步接枝法在保证接枝率的前提下,将单体浓度从200g/L降低至3g/L,引发剂浓度从100g/L降低至0.02g/L,大大节省了原料,减少了损耗。用FTIR和XPS对接枝前后各样品球的结构进行了表征,发现接枝PHEMA的PS球具有酯羰基的特征吸收峰(1723cm-1),随着接枝率的增大,树脂表面氧元素的含量逐渐增加(由XPS谱图得出)。同时,测试了不同接枝率的改性树脂球的吸附能力,发现接枝PHEMA后,树脂球对5g/L苯酚溶液的吸附量有所增大,而且,随着接枝率的增加,吸附量减小。论文第四章为应用紫外光引发接枝聚合法在PS树脂表面接枝双键封端的PEG的研究。首先利用酰氯与羟基的反应,合成了端基为双键的聚乙二醇单甲醚酯分子,然后通过紫外光引发接枝聚合,应用两步接枝法,以未抽提的PS树脂为原料,将生物相容性分子聚乙二醇共价结合到树脂表面。用FTIR和XPS对接枝前后各树脂球的结构进行了表征,发现接枝PEG的PS树脂具有醚键的特征吸收峰(1110cm-1)。研究发现,接枝率随单体浓度和反应时间的延长而增加,随引发剂浓度的增大先增后减。同时,测试了不同接枝率和接枝不同分子量PEG的树脂球的吸附能力,发现接枝PEG2000后,树脂对5g/L苯酚溶液的吸附量有所增加,而且,随着接枝率的增大,吸附量逐渐增加。接枝PEG750后,树脂的吸附能力降低,吸附量随着接枝率的增加先增后减。比较发现,接枝PEG2000的树脂球的吸附能力要比接枝PEG750的树脂球的强。总之,我们应用多种方法成功地对PS树脂进行了生物相容性改性,并为PS树脂的进一步修饰奠定了基础。