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近些年“智能”成为21世纪最流行的名词之一,如智能手机、智能手环及智能家居的使用等,这些科技产品的进步都离不开高分子产业的发展,离不开聚氨酯产业的发展。所以目前聚氨酯产品越来越智能化,改性聚氨酯成为科学家们研究的热点之一。本论文主要分为三部分:Ⅰ.侧链含吡啶基团的pH敏感聚酯型聚氨酯的制备及性能研究(PEU-Py):本章先以1-硫代甘油(TG)和4-乙烯基吡啶(VP)为原料通过迈克尔加成制备了一种单端二羟基吡啶化合物(PyDH);以聚乙二醇(PEG)为引发剂、对二氧环己酮(PDO)为单体开环聚合制备预聚体聚二氧环己酮-聚乙二醇-聚二氧环己酮(PEDO);然后用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)对PyDH和PEDO的混合物进行扩链,制备了一系列吡啶基团不同含量的聚氨酯膜(PEU-Py-Ⅰ~Ⅴ)。通过核磁共振法(~1H NMR)、傅里叶红外光谱法(FT-IR)和凝胶色谱法等手段(GPC)对单体和聚合物的化学结构进行了表征,研究了侧链吡啶基团的含量对聚合物的热性能、结晶性能、表面亲水性、力学性能和体外降解性能的影响,详细研究了聚合物的pH敏感性及药物缓释性能。差示扫描量热法(DSC)与X-射线粉末衍射法(XRD)表明PEU-Py膜的微相分离程度不高,结晶程度较低。热失重分析(TGA)、水接触角、力学性能及体外降解的测试表明随着PyDH含量的增高,PEU-Py膜的热稳定性、亲水性、耐抗拉性能及耐降解性能得到了一定程度的提高。酸碱溶胀性能及药物缓释的研究表明,在pH=1.5,pH=7.0和pH=12.0时,PEU-Py膜的溶胀率为:酸性>中性>碱性。PEU-Py膜在酸性和中性条件下的溶胀率随着PyDH含量的增高而增高,在碱性条件下的溶胀率随着PyDH含量的增高而降低。PEU-Py-Ⅴ在第6小时达到溶胀平衡时,pH=1.5、7.0、12.0时的溶胀率分别为185.0%、90.0%、13.5%。在pH=1.5、7.0、12.0时,药物释放量均随着时间的延长增加,PEU-Py膜药物释放量为:酸性>中性>碱性。在第15小时PEU-Py-Ⅴ在pH=1.5、7.0、12.0时释放药量分别为86.4%、50.0%、8.3%,所以其药物释放性能可通过环境的pH值来进行控制。Ⅱ.主链含叔胺基的pH敏感聚酯型聚氨酯的制备及性能研究(PMCU):先以1,4-丁二醇(BDO)和ε-己内酯(ε-CL)为原料制备了端二羟基预聚物聚己内酯(PCL),然后用4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)对甲基二乙醇胺(MDEA)和PCL的混合物进行扩链,制备了一系列叔胺基不同含量聚氨酯膜(PMCU-1~5)。通过~1H NMR、FT-IR和GPC对单体和聚合物的化学结构进行了表征,研究了主链叔胺基团的含量对聚合物的热性能、结晶性能、表面亲水性、力学性能和体外降解性能的影响,详细研究了聚合物的pH敏感性及药物缓释性能。DSC与XRD测试结果表明PMCU膜的结晶程度都不高。TGA、水接触角、力学性能及体外降解的测试表明随着MDEA含量的增高,PMCU膜的热稳定性、亲水性、耐抗拉性能及耐降解性能得到了一定程度的提高。酸碱溶胀性能及药物缓释的研究表明,在pH=1.5、7.0、12.0时,PMCU膜的溶胀率为:酸性>中性>碱性。PMCU膜在酸性、中性及碱性条件下的溶胀率随着MDEA含量的增高而增高。PMCU-5膜在第9小时达到溶胀平衡时,pH=1.5、7.0、12.0时的溶胀率分别为22.6%、16.6%、6.4%。在pH=1.5、7.0、12.0时,药物释放量均随着时间的延长增加。PMCU膜药物释放速率为:酸性>中性>碱性。在第15小时PMCU-5在pH=1.5、7.0、12.0时释放药量分别为52.5%、35.5%、15.0%,所以其药物释放性能可通过环境的pH值来进行控制。Ⅲ.有机硅改性聚酯型聚氨酯的制备及性能研究(PU-Si):先以BDO和ε-CL为原料制备了PCL,PCL与过量的脂肪族二异氰酸酯(HBH,自制)进行扩链,再用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)进行封端,制备了一系列KH550不同含量的聚氨酯膜(PU-Si-Ⅰ~Ⅴ),通过FT-IR对单体和聚合物的化学结构进行了表征,研究了KH550的含量对聚合物的热性能、吸水性、力学性能、结晶性能、表面亲水性、体外降解性能及生物相容性的影响。X-射线光电子能谱分析(XPS)结果表明KH550已经成功接入到了PU-Si膜中。DSC与XRD表明随着KH550含量的增多,PU-Si膜的硬段聚集的更加紧密,排列更加规则,结晶度逐渐增大。TGA、疏水性能、力学性能及体外降解的测试表明随着KH550含量的增高,PU-Si膜的热稳定性、疏水性、耐抗拉性能及耐降解性能得到了很大的提高。蛋白吸附与血小板黏附的研究表明,PU-Si膜对蛋白的吸附量为1.94~15.28μg/cm~2,随着KH550含量的增高,强疏水性造成了蛋白吸附含量的减少,进而也导致血小板黏附含量减少。这种改性材料的生物相容性较好,可有望应用于生物医学领域。