本文關(guān)鍵詞：表面改性在提高硅膠基體與抗菌涂層結(jié)合力中的應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,高分子材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛使用。然而醫(yī)用材料在臨床使用過程中極易引發(fā)感染,特別是植入體的相關(guān)感染,導(dǎo)致患者痛苦及醫(yī)療成本增加,因此,醫(yī)用高分子材料的表面抗菌處理成為臨床研究的重點(diǎn)之一。銀(Ag)具有廣譜抗菌、無耐藥性、耐熱安全等優(yōu)點(diǎn),在抗菌領(lǐng)域一直得到廣泛使用。在醫(yī)用材料表面制備抗菌涂層是獲得抗菌高分子材料的有效方法,其中無電鍍法由于設(shè)備簡單、可適應(yīng)基體各種形狀、適用導(dǎo)體及非導(dǎo)體、成本低而成為本文制備抗菌材料的主要方法。然而,高分子基體與金屬基抗菌涂層之間結(jié)合力差,抗菌涂層易從高分子基體表面脫落,難以滿足臨床應(yīng)用要求。為此,本文首先對(duì)高分子基體進(jìn)行表面改性,提高其表面活性和反應(yīng)性,抗菌劑與基體以化學(xué)鍵合的方式結(jié)合,從根本上改善其結(jié)合力。 本實(shí)驗(yàn)中,采用紫外輻照(UV)與等離子體技術(shù)處理材料表面,在惰性的硅膠表面形成具有高活性的羥基等活性基團(tuán),隨后在其表面接枝硅烷偶聯(lián)劑,賦予材料更高的反應(yīng)性,從而將抗菌劑牢固鍵合在硅膠表面,達(dá)到顯著提高結(jié)合力的目的。通過采用不同的改性方式、處理時(shí)間、偶聯(lián)劑種類等研究獲得涂層與基體間最佳結(jié)合力的工藝條件；對(duì)制備的抗菌涂層外’觀形貌、結(jié)合力、抗菌性能等進(jìn)行分析表征。采用X射線光電子能譜(XPS)檢測(cè)接枝硅烷偶聯(lián)劑后表面成分；采用掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、能量彌散X射線譜(EDS)等對(duì)樣品的微觀形貌、成分進(jìn)行分析；用面分布圖表征樣品中各元素的分布情況；ASTM D3359法及抗腐蝕實(shí)驗(yàn)測(cè)試涂層與基體間的結(jié)合力；采用抑菌環(huán)(Inhibition zone test)及震蕩燒瓶(Flask shaking method)法測(cè)試抗菌涂層的抗菌性。得到的主要研究成果如下： (1)紫外輻照與等離子體氛圍均可在材料表面引入活性基團(tuán),從而有利于后續(xù)硅烷偶聯(lián)劑(Y-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷)與改性后硅膠基體間的反應(yīng)并生成自組裝單分子層(SAM)。在XPS圖中可檢測(cè)到明顯的N、S元素的峰,證實(shí)硅烷偶聯(lián)劑已接枝在硅膠基體表面。 (2)基體表面的硅烷偶聯(lián)劑(γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷)由于具有含孤電子對(duì)的N或S,而在隨后的無電鍍過程中將抗菌成分銀離子牢固鍵合在基體表面,使涂層與基體間結(jié)合力顯著提高。其中采用等離子體改性并接枝偶聯(lián)劑KH590條件下結(jié)合力最佳,根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)其結(jié)合力達(dá)到5B級(jí)。 (3)制備的抗菌涂層表面均勻,完整,各組分在涂層中均勻分布；同時(shí)其抗菌性能優(yōu)異。 (4)本論文采用的改性及制備方法有效、操作簡單、可重復(fù)性好,獲得的抗菌高分子材料兼具顯著增強(qiáng)的結(jié)合力和優(yōu)異的抗菌性能,可為其工業(yè)化應(yīng)用提供有價(jià)值的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和工藝條件。
【關(guān)鍵詞】：醫(yī)用材料 表面改性 結(jié)合力 抗菌
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TB306;R318.08
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 綜述11-31
• 1.1 課題研究背景11
• 1.2 抗菌與抗菌劑11
• 1.3 抗菌劑的分類及其抗菌機(jī)理11-15
• 1.3.1 天然抗菌劑12
• 1.3.2 有機(jī)抗菌劑12-13
• 1.3.3 無機(jī)抗菌劑13-15
• 1.4 醫(yī)用高分子材料15-21
• 1.4.1 醫(yī)用高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.4.2 醫(yī)用高分子材料的相關(guān)特點(diǎn)與基本性能16-17
• 1.4.3 醫(yī)用高分子材料的種類與用途17-20
• 1.4.4 醫(yī)用高分子材料的發(fā)展與展望20-21
• 1.5 抗菌醫(yī)用高分子材料21-23
• 1.5.1 抗菌高分子材料的研究背景21-22
• 1.5.2 抗菌高分子材料的制備方法22-23
• 1.6 高分子材料的表面改性23-25
• 1.6.1 化學(xué)改性法23
• 1.6.2 物理改性法23-25
• 1.7 本課題研究的目的與意義25
• 參考文獻(xiàn)25-31
• 第二章 紫外改性在提高基體與涂層間結(jié)合力的應(yīng)用31-55
• 2.1 引言31-33
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分33-38
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器設(shè)備33-34
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟及工藝流程34-36
• 2.2.3 樣品檢測(cè)及表征手段36-38
• 2.3 結(jié)果與討論38-50
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)原理分析38-39
• 2.3.2 XPS分析39-42
• 2.3.3 抗菌涂層的微觀形貌與能譜分析42-45
• 2.3.4 結(jié)合力表征45-49
• 2.3.5 抗菌性測(cè)試49-50
• 2.4 本章小結(jié)50-51
• 參考文獻(xiàn)51-55
• 第三章 等離子體改性在提高基體與涂層間結(jié)合力的應(yīng)用55-79
• 3.1 引言55-58
• 3.1.1 研究背景55-57
• 3.1.2 等離子體表面改性機(jī)理研究57-58
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分58-61
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器設(shè)備58-60
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟及工藝流程60
• 3.2.3 樣品檢測(cè)及表征手段60-61
• 3.3 結(jié)果與討論61-76
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)原理分析61-62
• 3.3.2 XPS分析62-64
• 3.3.3 樣品表面形貌分析64-66
• 3.3.4 涂層厚度測(cè)試66-67
• 3.3.5 抗菌涂層能譜與元素分布分析67-70
• 3.3.6 抗菌涂層結(jié)合力及抗腐蝕性表征70-74
• 3.3.7 抗菌性測(cè)試74-76
• 3.4 本章小結(jié)76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 第四章 結(jié)論79-80
• 第五章 創(chuàng)新點(diǎn)與展望80-81
• 5.1 本文創(chuàng)新點(diǎn)80
• 5.2 發(fā)展與展望80-81
• 碩士期間研究成果81-83
• 期刊論文81
• 會(huì)議論文81
• 專利81-83
• 致謝83

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：361558