【摘 要】
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表面污染一直是众多以表面为基础的现代技术中亟需克服的核心问题,目前解决该问题的常见方法是在材料表面构建防污涂层,以减少污染物（如蛋白质、细菌、藻类等）对材料表面的影响。聚硅氧烷材料由于具有高生物相容性、低表面能、无毒无味、良好的生理惰性等优点,在医药医疗、海洋防污、食品包装等领域有广泛的应用前景,但各种污染物容易粘附在聚硅氧烷材料表面,导致其表面污染,因此需要对聚硅氧烷材料进行防污改性。本文设计和
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表面污染一直是众多以表面为基础的现代技术中亟需克服的核心问题,目前解决该问题的常见方法是在材料表面构建防污涂层,以减少污染物（如蛋白质、细菌、藻类等）对材料表面的影响。聚硅氧烷材料由于具有高生物相容性、低表面能、无毒无味、良好的生理惰性等优点,在医药医疗、海洋防污、食品包装等领域有广泛的应用前景,但各种污染物容易粘附在聚硅氧烷材料表面,导致其表面污染,因此需要对聚硅氧烷材料进行防污改性。本文设计和制备了两种聚硅氧烷防污涂层,具体工作内容如下:以3-巯丙基三甲氧基硅烷为调聚剂,通过自由基调聚反应合成了一种季铵盐氟硅聚合物（KFQ）,并将该聚合物作为添加剂共混至有机硅基体中,制得季铵盐氟硅聚合物改性聚硅氧烷涂层,并选择了合适的连接漆,来增强了该涂层的基材附着性能。在热处理成膜过程中,由于氟、硅材料间相容性差,且含氟聚合物具有比硅材料更低的表面能,KFQ会往涂层表面迁移,牵引其侧链上的季铵盐基团在涂层表面富集,增强了涂层的防污效果。改性后的涂层具有低表面能（17.5～24.1 mN/m）和低弹性模量（1.3～1.5MPa）,仿真藤壶脱除力仅为0.40～0.50MPa。当KFQ添加量为17%时,涂层对大肠杆菌的抗菌率可达99.23%,并且表面基本无硅藻附着。改性后的涂层具有优异的防污性能,在抗菌材料领域有广泛的应用前景。以3-巯丙基三甲氧基硅烷为调聚剂,通过自由基调聚反应和丙磺酸内酯开环反应合成了一种含季铵盐基团与磺酸甜菜碱两性离子的聚合物（QS）。通过缩聚反应将QS接枝到有机硅基体中,制得季铵盐两性离子协同改性聚硅氧烷涂层。该涂层表面的两性离子可与水分子结合形成水合层,使得该涂层可有效抵抗蛋白质吸附和细菌粘附。涂层表面粗糙度仅为0.35～0.37μm。该涂层具有良好的抗蛋白吸附和抗菌性能,牛血清蛋白吸附量仅为9.63～19.38 μg/cm2。与未改性的PDMS涂层相比,大肠杆菌粘附量减少。改性后涂层对大肠杆菌抗菌率可达60.66%以上。当QS中季铵盐链段与两性离子摩尔比例为1/1时,涂层表现出了最佳的防污效果。该改性后的聚硅氧烷涂层可实现季铵盐抗菌和两性离子抗蛋白吸附协同作用,提高了涂层的抗污性能,为防污涂层的构建提供了新思路。
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