一种抗菌‑超疏水聚合物涂层的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌‑超疏水聚合物涂层的制备方法，属于膜材料技术领域，其包括以下步骤：1)将疏水聚合物溶解于良溶剂中，搅拌后形成均相溶液；取均相溶液与不良溶剂混合，不良溶剂作为疏水聚合物沉淀剂以诱导相分离，搅拌后得到混合溶液；2)将混合溶液涂覆于基底材料表面，待良溶剂挥发后，除去不良溶剂得到具有表面强疏水性能的涂层；3)将涂层置于含氟硅氧烷溶液中浸泡，然后干燥处理后得到抗菌‑超疏水聚合物涂层。本发明专利技术通过良溶剂和不良溶剂混合调控成膜的方法，显著提高涂层表面的抗菌性能，同时其制备方法及工艺简单，表面结构稳定，具有较好的抗菌性能和稳定的表面超疏水自清洁性能，具有较好血液相容性和实用性。

An antibacterial super hydrophobic polymer coating preparation method

The invention discloses a method for preparing antibacterial super hydrophobic polymer coating, which belongs to the technical field of membrane material, which comprises the following steps: 1) the hydrophobic polymer is dissolved in a good solvent, stirring to form homogeneous solution; the homogeneous solution and poor solvent mixed solvent as bad hydrophobic polymer precipitate to induced phase separation, after mixing to obtain mixed solution; 2) the mixed solution is coated on the surface of a base material, to be good after solvent evaporation, remove the bad solvent coating has strong hydrophobic surface properties; 3) will be placed in the coating containing fluorine silicone soaking solution, then drying to obtain the antibacterial super hydrophobic polymer coating. The present invention through the regulation of good and poor solvent mixed film forming method, significantly improve the antibacterial properties of the coating surface, and its preparation method and simple process, stable surface structure, the surface has good antibacterial properties and stability of superhydrophobic self-cleaning performance, has good blood compatibility and practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌-超疏水聚合物涂层的制备方法
本专利技术属于膜材料
，具体涉及一种抗菌-超疏水聚合物涂层的制备方法。
技术介绍
医用高分子材料的不断发展和应用，也使得医学诊断治疗对医用高分子材料的要求逐步提高，从血液相容性到生物相容性，再到不仅具有生物相容性还需要医用高分子材料应对体内体外应用时所面临细菌粘附的问题。而归根结底都是高分子材料表面与血液、组织以及细菌的相互作用，因此对高分子材料表面的加工改性显得尤为重要。材料表面拓扑结构对表面抗蛋白吸附和抗血小板粘附性能都有很大的影响，通过构建材料表面拓扑结构，可以调节血小板在材料表面的粘附行为，进而影响材料表面的抗凝血性能。自荷叶表面超疏水和自清洁性被发现以来，仿生超疏水表面的研究引起众多研究人员浓厚的研究兴趣。近年来的研究表明，超疏水表面的构建可以赋予材料表面优异的生物相容性如抗蛋白质吸附、抗血小板粘附、抗细菌粘附等。通过电纺丝或者涂覆的方法将具有微纳米结构及低表面能的物质修饰到基底材料表面赋予其表面超疏水性能，是一种较为简易的方法。弹性体由于具有良好的耐磨性和对基底材料较强的粘附性使得其有望成为构建超疏水涂层的重要材料；尽管如此，弹性体有其明显的不足之处，如弹性体是无定形的，在环境温度下，由弹性体构建的微纳结构更容易塌缩和不稳定从而使得构建的表面失去超疏水的性质。因此，无需任何复杂化学反应的协助，利用弹性体构建超疏水表面诸如平板印刷或基于模板的方法来构建，且应用到表面抗菌涂层领域仍然是一项具有挑战性的工作。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的一种抗菌-超疏水聚合物涂层的制备方法，通过良溶剂和不良溶剂混合调控成膜的方法，不良溶剂作为聚合物沉淀剂以诱导相分离，同时也作为“液体模板”用以稳定的涂层表面的疏水结构，并进一步利用低表面能硅氧烷处理，得到具有超疏水性能的抗菌功能涂层。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种抗菌-超疏水聚合物涂层的制备方法，包括以下步骤：1)将疏水聚合物溶解于良溶剂中，搅拌后形成均相溶液；取均相溶液与不良溶剂混合，不良溶剂作为疏水聚合物沉淀剂以诱导相分离，搅拌后得到混合溶液；2)将混合溶液涂覆于基底材料表面，待良溶剂挥发后，除去不良溶剂得到具有表面强疏水性能的涂层；3)将涂层置于含氟硅氧烷溶液中浸泡，然后干燥处理后得到抗菌-超疏水聚合物涂层。步骤1)中，将10-80克所述的疏水聚合物溶解于50-200mL所述的良溶剂，搅拌时间为0.5-3小时，搅拌温度为25-80℃。步骤1)中，所述的良溶剂为甲苯、四氢呋喃、二甲苯、苯和氯仿中的任意一种或多种组合。步骤1)中，步骤1)中，所述的疏水聚合物为聚烯烃弹性体、聚氨酯弹性体、尼龙弹性体、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、三元乙丙橡胶、聚苯乙烯、丁二烯和苯二烯共聚物、聚氯乙烯、氟化乙丙共聚物和硅橡胶中的任意一种或者多种的组合。步骤1)中，所述的均相溶液与不良溶剂的取用体积比为1:1～1:10。步骤1)中，所述的不良溶剂的体积分数为10％-60％。步骤1)中，所述的不良溶剂为各种正丁醇、正己醇、环己醇、正癸醇、正十一烷醇中的任意一种或多种组合。步骤3)中，所述的含氟硅氧烷溶液的浓度为2％-40％；将具有一定疏水性能膜置于含氟硅氧烷溶液中过夜，随后在真空烘箱中干燥2-24h，得到具有抗菌性能的超疏水涂层。步骤3)中，所述的含氟硅氧烷选自十七氟癸基三乙氧基硅烷，十七氟癸基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷和十三氟辛基三乙氧基硅烷。含氟硅氧烷溶液，其溶剂为二甲苯、二氯甲烷、正丁醇、异丙醇、正己醇、环己醇、正癸醇中的一种或多种组合。有益效果：与现有技术中采用抗菌剂直接与聚合物基体材料共混相比，本专利技术的一种抗菌-超疏水聚合物涂层的制备方法，通过良溶剂和不良溶剂混合调控成膜的方法，不良溶剂作为聚合物沉淀剂以诱导相分离，同时也作为“液体模板”用以稳定的涂层表面的疏水结构，并进一步利用低表面能硅氧烷处理，得到具有超疏水性能的抗菌功能涂层；本专利技术不仅能显著提高涂层表面的抗菌性能，同时其制备方法及工艺简单，表面结构稳定，在较长时间内都具有较好的抗菌性能和稳定的表面超疏水自清洁性能；本专利技术制备得到的超疏水抗菌涂层具有较好血液相容性和抗菌性能、并且抗菌性能持久。附图说明图1是没有构建表面结构的聚合物膜表面的水接触角图；图2是超疏水聚合物涂层的表面水接触角图；图3是涂层在其他聚合物薄膜上的应用图；图4是非超疏表面的细菌粘附结果的扫描电子显微镜图；图5是超疏水膜表面细菌粘附实验结果的扫描电子显微镜图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作更进一步的说明。如图1-5所示，图1为没有构建表面结构的疏水聚合物膜表面的水接触角，将体积为2μL水滴滴加到材料表面，通过水接触角测量仪测试疏水聚合物表面的水接触角为102°左右；图2超疏水聚合物涂层的表面水接触角，通过涂层表面结构的构建，使得涂层的表观粗糙度增大，使得涂层的表观水接触角为150°以上；图3同时该超疏水涂层涂层在其他基材上应用，可以使得其他的基底材料如金属、玻璃及聚合物表面具备超疏水性能；图4非超疏表面的细菌粘附结果，扫描电子显微镜图，可见到大量大肠杆菌粘附在材料表面；图5超疏水膜表面细菌粘附实验结果，扫描电子显微镜图，几乎无大肠杆菌粘附。一种抗菌-超疏水聚合物涂层的制备方法，包括以下步骤：1)将疏水聚合物溶解于良溶剂中，搅拌后形成均相溶液；取均相溶液与不良溶剂混合，不良溶剂作为疏水聚合物沉淀剂以诱导相分离，搅拌后得到混合溶液；2)将混合溶液涂覆于基底材料表面，待良溶剂挥发后，除去不良溶剂得到具有表面强疏水性能的涂层；其中，基底材料为玻璃片；3)将涂层置于含氟硅氧烷溶液中浸泡，然后干燥处理后得到抗菌-超疏水聚合物涂层。步骤1)中，将10-80克疏水聚合物溶解于50-200mL所述的良溶剂，搅拌时间为0.5-3小时，搅拌温度为25-80℃。良溶剂为甲苯、四氢呋喃、二甲苯、苯和氯仿中的任意一种或多种组合。步骤1)中，疏水聚合物为聚烯烃弹性体、聚氨酯弹性体、尼龙弹性体、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、三元乙丙橡胶、聚苯乙烯、丁二烯和苯二烯共聚物、聚氯乙烯、氟化乙丙共聚物和硅橡胶中的任意一种或者多种的组合。步骤1)中，所述的均相溶液与不良溶剂的取用体积比为1:1～1:10。不良溶剂的体积分数为10％-60％。不良溶剂为各种正丁醇、正己醇、环己醇、正癸醇、正十一烷醇中的任意一种或多种组合。步骤3)中，低表面能的含氟硅氧烷溶液的浓度为2％-40％；将具有一定疏水性能膜置于含氟硅氧烷溶液中过夜，随后在真空烘箱中干燥2-24h，得到具有抗菌性能的超疏水涂层。步骤3)中，含氟硅氧烷选自十七氟癸基三乙氧基硅烷，十七氟癸基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷和十三氟辛基三乙氧基硅烷。含氟硅氧烷溶液，其溶剂为二甲苯、二氯甲烷、正丁醇、异丙醇、正己醇、环己醇、正癸醇中的一种或多种组合。实施例11)疏水涂层的制备，其步骤为：将10g乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物分散在50mL的二甲苯中，25摄氏度下，搅拌0.5小时。随后取向上述溶液1ml，加入1mL的环己醇，25摄氏度下，搅拌1小时，将溶液涂膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗菌‑超疏水聚合物涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将疏水聚合物溶解于良溶剂中，搅拌后形成均相溶液；取均相溶液与不良溶剂混合，不良溶剂作为疏水聚合物沉淀剂以诱导相分离，搅拌后得到混合溶液；2)将混合溶液涂覆于基底材料表面，待良溶剂挥发后，除去不良溶剂得到具有表面强疏水性能的涂层；3)将涂层置于含氟硅氧烷溶液中浸泡，然后干燥处理后得到抗菌‑超疏水聚合物涂层。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌-超疏水聚合物涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将疏水聚合物溶解于良溶剂中，搅拌后形成均相溶液；取均相溶液与不良溶剂混合，不良溶剂作为疏水聚合物沉淀剂以诱导相分离，搅拌后得到混合溶液；2)将混合溶液涂覆于基底材料表面，待良溶剂挥发后，除去不良溶剂得到具有表面强疏水性能的涂层；3)将涂层置于含氟硅氧烷溶液中浸泡，然后干燥处理后得到抗菌-超疏水聚合物涂层。2.根据权利要求1所述的一种抗菌-超疏水聚合物涂层的制备方法，其特征在于：步骤1)中，将10-80克所述的疏水聚合物溶解于50-200mL所述的良溶剂，搅拌时间为0.5-3小时，搅拌温度为25-80℃。3.根据权利要求1所述的一种抗菌-超疏水聚合物涂层的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述的良溶剂为甲苯、四氢呋喃、二甲苯、苯和氯仿中的任意一种或多种组合。4.根据权利要求1所述的一种抗菌-超疏水聚合物涂层的制备方法，其特征在于：步骤1)中，步骤1)中，所述的疏水聚合物为聚烯烃弹性体、聚氨酯弹性体、尼龙弹性体、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶玮，严峰杰，刘爱辉，陈新建，张于玥，丁红燕，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32