水解可控功能切换型聚合刷的构筑及表面性能

采用表面受限光接枝技术在玻璃表面构筑末端酯键可水解的羧酸甜菜碱酯阳离子聚合物刷(PCBMA-1C2),通过调节氨水浓度控制羧酸甜菜碱酯末端酯键的水解程度,实现表面聚合物刷中季铵阳离子和羧酸甜菜碱两性离子基团分配比例的改变.通过X射线光电子能谱(XPS)和接触角测试表征了改性表面的化学结构和亲/疏水性能,通过蛋白质吸附和血小板黏附实验研究了玻璃表面改性前后及水解前后电荷性质对生物分子相互作用的影响.结果发现,当氨水浓度为0.1,0.2,0.3和0.4 mol/L时,聚合物刷PCBMA-1C2改性表面羧酸甜菜碱酯末端酯键的水解率分别为6%,43%,56%和~100%,随着水解程度的增大,改性表面牛血清白蛋白(BSA)的吸附量依次降低了3%,76%,93%,96%,纤维蛋白原(Fg)吸附量则依次降低了11%,45%,90%和96%;当水解率50%时,改性表面表现出优异的抗蛋白质吸附和血小板黏附性能.     

聚合物光接枝表面改性研究与应用

主要考察了近年来利用紫外光（ＵＶ）对聚合物进行表面接枝改性研究与应用的最新进展情况，从接枝实验体系与条件、接枝影响因素以及聚合物表面接枝改性的应用等几个方面对其进行了总结和介绍。     

结构可控的聚合物长短刷接枝纳米粒子

通过RAFT聚合制备了一系列窄分子量分布的聚(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷)(PTEPM)-b-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)嵌段共聚物和PTEPM、PMMA低聚物.将具有不同PMMA分子量的2种PTEPM-b-PMMA共聚物与低聚物PMMA或PTEPM进行共组装(微相分离),形成片、柱、球等不同PTEPM相区结构.采用盐酸气氛处理,PTEPM相区水解交联形成倍半硅氧烷SiO1.5内核,分离纯化得到聚合物长短刷接枝纳米粒子.使用这种相分离-交联-分散制备方法,调节嵌段共聚物分子结构和三组分比例,可实现聚合物接枝纳米粒子内核形状和尺寸、接枝密度、长短刷比例、长刷长度的精确调控.这些纳米粒子是研究聚合物纳米复合材料结构-性能关系的理想模型体系.     

刺激响应型聚合物刷的研究进展

本文综述了刺激响应型聚合物刷的研究进展,阐述了刺激响应型聚合物刷的分类、与基体表面的连接方式以及常规制备方法,介绍了离子强度、温度、pH值、光、溶剂等刺激响应型聚合物刷及其研究现状,并对相应的刺激响应机理进行了探讨。此外,本文还综述了多重刺激响应型聚合物刷的制备设计思路及其刺激响应特性,概述了聚合物刷在响应外界刺激后对基体的弯曲作用以及利用该作用进行可控三维自组装,并对刺激响应型聚合物刷的应用前景进行了展望。     

金表面聚合物刷及图案化微结构的制备

采用表面引发室温原子转移自由基聚合(ATRP)方法在金基底上原位制备了接枝聚合物刷,其制备过程用厚度测量,ATR-FTIR,XPS等进行了表征,初始时聚合物刷的厚度随着聚合时间的增加线性增加,表现为活性聚合的特征．XPS表征证明表面引发聚合后聚合物刷末端仍然存在ATRP反应的引发剂．紫外光刻图案化的聚合物刷作为电沉积的模板,经电沉积、后紫外处理、湿化学刻蚀步骤后得到了分离的导电聚合物微阵列结构,通过浇注／粘附处理将导电聚合物微阵列转移至硅油弹性体片,由于导电聚合物在湿化学刻蚀中对基底金具有良好的保护作用,因此在导电聚合物阵列被转移后,基底表面得到金微阵列。     

超分子作用介导的瓶刷聚合物构建及组装

瓶刷聚合物(BBPs)具有独特的分子结构和富有前景的应用领域,因此受到学者们日益广泛的关注。通过共价键接枝策略来合成瓶刷聚合物费时、合成困难,难以功能化。而通过非共价键作用,则容易将侧链接枝到共聚物主链上,为构建超分子瓶刷共聚物提供有利条件。超分子作用的引入,不仅带来瓶刷聚合物制备方面的灵活性,同时使材料具备更多的响应性、可逆性等功能。本文介绍了氢键、主客体相互作用、金属配位作用、离子相互作用等多种超分子作用介导的瓶刷聚合物的构建及组装,分析讨论了其各自特点、构筑策略,阐明了超分子作用介导的瓶刷聚合物的巨大应用潜能和重要研究意义,最后对其目前仍面临的问题和未来发展进行了分析和展望。     

高分子刷表面修饰SiO2颗粒的研究进展及发展建议

在基材表面或界面构筑高分子刷是目前材料表面修饰中一种具有广阔应用前景的方法.本文从高分子刷的定义及形成条件入手,归纳了基材或界面表面构筑高分子刷的主要方法以及在SiO2颗粒表面构筑不同类型高分子刷的方法.在此基础上,将SiO2颗粒表面构筑的高分子刷主要应用作了简单概括,并根据现状提出发展建议.     

水溶性共轭聚合物分子刷的研究进展

水溶性共轭聚合物研究属于国际前沿研究领域,因其具有水溶性和超级信号放大作用,在生物传感领域展现出良好的应用前景.但由于传统水溶性线型共轭高分子两亲性结构特点,其含有的憎水性刚性共轭链在水溶液中易聚集,水分子对共轭链激发态的影响导致其发光效率低(一般小于30%),严重制约了其应用与拓展.如何方便有效构筑高分子的高支化是获得高荧光效率的关键.在本篇综述中,我们综述了水溶性共轭聚合物分子刷的合成技术,分析了其结构与光学性质的关系,为水溶性共轭聚合物分子刷的设计和制备提供指导.另外,总结了水溶性共轭聚合物分子刷在化学生物传感、生物成像、药物运输、癌症治疗等领域的应用,最后对水溶性共轭聚合物分子刷存在的主要问题以及未来的热点方向进行了分析和展望!     

用ATRP法构筑核壳型梯度极性的多羟基多臂星状超支化聚合物及聚合物刷——双层聚合物刷的合成与表征

设计并通过原子转移自由基聚合方法 (ATRP)合成了核壳型多羟基多臂星状超支化聚合物刷 .以 2 溴异丁基酰溴封端的超支化聚 (3 乙基 3 羟甲基氧杂环丁烷 ) (HP Br)作为大分子引发剂 ,采用Cu(I)Br和N ,N ,N′ ,N′ ,N″ 五甲基二乙基三胺 (PMDETA)催化体系 ,在丁酮与丙醇的混和溶液中 ,通过甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的ATRP溶液聚合 ,得到了一系列含有大量羟基的多臂星状超支化聚合物刷 (HP g PHEMA) ,并考察了其羟基的活性 ,发现羟基还可以与苯甲酰氯发生反应 .产物的结构和热性能用1 H NMR、FTIR、GPC、TGA、DSC等进行了表征和测试 .     

环境响应性聚合物刷的制备与应用

聚合物在材料表面通过物理吸附或化学接枝所形成的刷子状单分子层被称为聚合物刷,环境响应性聚合物刷能够根据环境微小变化可逆改变自身的物理化学性质,高分子链构象呈现伸展或塌缩状态等,显示了潜在的应用价值。本文综述了环境响应性聚合物刷的研究进展,讨论了温度响应性、pH值响应性、光响应性聚合物刷的结构特征和环境响应性机制,以及聚合物刷的各种制备方法,并着重介绍了其在智能膜、药物控释、催化、自组装、分子器件等领域的应用。     

光接枝表面修饰法制备牛血红蛋白的分子印迹微球

聚苯乙烯球载体表面经引发转移终止剂修饰后, 采用光接枝表面印迹方法制备了以牛血红蛋白(BHb)为模板分子、丙烯酰胺为功能单体和N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂的分子印迹聚合物微球(MIP). 进一步采用红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)和元素分析对聚合物微球进行了表征, 证实了载体表面成功地接枝了分子印迹层, 并研究了其吸附性能和分子识别选择性能. 结果表明, 采用光接枝表面修饰法制备的分子印迹微球对模板分子有着很好的吸附容量和识别选择性.     

聚合物的表面光接枝改性

本文总结了利用紫外光接枝改性聚合物表面的研究进展，对接枝方法，接枝证明。接枝结构、实验条件对接枝的影响以及其广泛的应用几个方面进行了介绍。     

聚乙烯的表面光接枝改性研究进展

综述了紫外光引发接枝改性聚乙烯表面的研究进展,包括光接枝聚合机理,改性方法,接枝链的结构和形态,影响因素等。     

表面引发聚合新进展及应用

综述了近年来聚合物刷合成与应用方面的新进展.简要介绍了利用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)制备聚合物刷的历程和重要进展.重点论述了通过电化学、光诱导以及牺牲阳极技术、仿生合成等发展了多种表面引发ATRP新方法,基于如何将聚合物从分子尺度过渡到微米尺度的思考,实现了多尺度聚合物刷结构的制备.简要综述了聚合物刷在以下3个方面的应用研究:(1)智能驱动,利用聚合物刷构象变化,实现微悬臂驱动、辅助放大的电驱动以及仿毛毛虫运动.(2)生物润滑,利用聚合物的环境响应行为实现了对摩擦系数的调控,并发展了球刷型润滑材料.(3)表面防污,表面接枝含离子液体官能团的聚合物刷,并与仿生技术相结合,利用化学组成和结构化协同效应,得到一系列高性能低毒海洋防污界面材料.     

端基功能化聚合物的表面性能

综述了端基功能化聚合物表面结构与性能的最新研究进展.聚合物端基功能化是实现聚合物表面改性的一种有效技术.通过端基功能化可以精确控制聚合物表面功能基团的种类和数量,从而影响聚合物表面的化学结构与性能.重点论述了功能化端基在聚合物表面的离析现象和产生这一现象的原因,以及功能化端基对聚合物表面分子运动能力的影响.本文还介绍了近年来用于研究端基功能化聚合物表面的表征新技术,如SFG、NR、SSIMS等.对端基功能化聚合物表面的环境响应性也进行了阐述.指出了利用不同功能化端基可以有效地控制聚合物表面的亲疏水性.并对端基功能化聚合物的应用进行了展望.     

表面光接枝原理,方法及应用前景

介绍了表面光接枝的原理,方法和应用前景,表面光接枝主要是用芳酮引发有机材料产生表面自由基,从而引发单体聚合生成表面接枝链。实施方法有气相法,液相法和连续液相法。表面光接枝应用领域广泛,可用于聚合材料的表面改性以及表面功能化。     

Covalent immobilization of antibody fragments on well-defined polymer brushes via site-directed method

Well-defined polymer brushes and block copolymer brushes consisting of 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC) and glycidyl methacrylate (GMA) were prepared by surface-initiated atom transfer radical polymerization (ATRP). The polymer brushes were used for the immobilization of antibody fragments in a defined orientation. Pyridyl disulfide moieties were introduced to the polymer brushes via a reaction of epoxy groups in GMA units. Fab’ fragments were then immobilized onto these surfaces via a thiol-disulfide interchange reaction and the reactivity of antibodies with antigens was investigated. Antigen/antibody binding on the polymer brushes was more preferable than that on epoxysilane films as a control surface. Furthermore, the activity of the antibodies immobilized on the block copolymer brushes having biocompatible PMPC was greater than that on other surfaces that did not have PMPC in their structures.     

A Novel Approach for the Surface Modification of Polymeric Membrane with Phospholipid Polymer

A new economic and convenient method to modify the surface of microporous polypropylene (PP) membranes with phospholipid polymer was given. The process included the photo-irradiated graft polymerization of N,N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) and the ring-opening reaction of the grafted polyDMAEMA with 2-alkyloxy-2-oxide-1,3,2-dioxo-phospholanes (AOP). Four AOPs, whose alkyloxy groups consisted of dodecyl, tetradecyl,hexadecyl and octadecyl moieties, were used to convert the grafted polyDMAEMA to phospholipidpolymers. FT-IR spectra confirmed the chemical change of membrane surface. Platelets adhesion experiment indicated that PP membrane with excellent blood compatible surface could be fabricated by this method.     

Stratified Polymer Brushes from Microcontact Printing of Polydopamine Initiator on Polymer Brush Surfaces

Stratified polymer brushes are fabricated using microcontact printing (μCP) of initiator integrated polydopamine (PDOPBr) on polymer brush surfaces and the following surface initiated atom transfer radical polymerization (SI‐ATRP). It is found that the surface energy, chemically active groups, and the antifouling ability of the polymer brushes affect transfer efficiency and adhesive stability of the polydopamine film. The stickiness of the PDOPBr pattern on polymer brush surfaces is stable enough to perform continuous μCP and SI‐ATRP to prepare stratified polymer brushes with a 3D topography, which have broad applications in cell and protein patterning, biosensors, and hybrid surfaces.