本文關鍵詞：表面改性在提高硅膠基體與抗菌涂層結合力中的應用，，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)學領域得到廣泛使用。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感染,導致患者痛苦及醫(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之一。銀(Ag)具有廣譜抗菌、無耐藥性、耐熱安全等優(yōu)點,在抗菌領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備簡單、可適應基體各種形狀、適用導體及非導體、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,難以滿足臨床應用要求。為此,本文首先對高分子基體進行表面改性,提高其表面活性和反應性,抗菌劑與基體以化學鍵合的方式結合,從根本上改善其結合力。 本實驗中,采用紫外輻照(UV)與等離子體技術處理材料表面,在惰性的硅膠表面形成具有高活性的羥基等活性基團,隨后在其表面接枝硅烷偶聯劑,賦予材料更高的反應性,從而將抗菌劑牢固鍵合在硅膠表面,達到顯著提高結合力的目的。通過采用不同的改性方式、處理時間、偶聯劑種類等研究獲得涂層與基體間最佳結合力的工藝條件；對制備的抗菌涂層外’觀形貌、結合力、抗菌性能等進行分析表征。采用X射線光電子能譜(XPS)檢測接枝硅烷偶聯劑后表面成分；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)等對樣品的微觀形貌、成分進行分析；用面分布圖表征樣品中各元素的分布情況；ASTM D3359法及抗腐蝕實驗測試涂層與基體間的結合力；采用抑菌環(huán)(Inhibition zone test)及震蕩燒瓶(Flask shaking method)法測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,從而有利于后續(xù)硅烷偶聯劑(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并生成自組裝單分子層(SAM)。在XPS圖中可檢測到明顯的N、S元素的峰,證實硅烷偶聯劑已接枝在硅膠基體表面。 (2)基體表面的硅烷偶聯劑(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,使涂層與基體間結合力顯著提高。其中采用等離子體改性并接枝偶聯劑KH590條件下結合力最佳,根據ASTM標準其結合力達到5B級。 (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、可重復性好,獲得的抗菌高分子材料兼具顯著增強的結合力和優(yōu)異的抗菌性能,可為其工業(yè)化應用提供有價值的基礎數據和工藝條件。
【關鍵詞】：醫(yī)用材料 表面改性 結合力 抗菌
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：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理11-15
• 1.3.1 天然抗菌劑12
• 1.3.2 有機抗菌劑12-13
• 1.3.3 無機抗菌劑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)展現狀15-16
• 1.4.2 醫(yī)用高分子材料的相關特點與基本性能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25-31
• 第二章 紫外改性在提高基體與涂層間結合力的應用31-55
• 2.1 引言31-33
• 2.2 實驗部分33-38
• 2.2.1 實驗試劑及儀器設備33-34
• 2.2.2 實驗步驟及工藝流程34-36
• 2.2.3 樣品檢測及表征手段36-38
• 2.3 結果與討論38-50
• 2.3.1 實驗原理分析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 結合力表征45-49
• 2.3.5 抗菌性測試49-50
• 2.4 本章小結50-51
• 參考文獻51-55
• 第三章 等離子體改性在提高基體與涂層間結合力的應用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理研究57-58
• 3.2 實驗部分58-61
• 3.2.1 實驗試劑及儀器設備58-60
• 3.2.2 實驗步驟及工藝流程60
• 3.2.3 樣品檢測及表征手段60-61
• 3.3 結果與討論61-76
• 3.3.1 實驗原理分析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 抗菌涂層結合力及抗腐蝕性表征70-74
• 3.3.7 抗菌性測試74-76
• 3.4 本章小結76
• 參考文獻76-79
• 第四章 結論79-80
• 第五章 創(chuàng)新點與展望80-81
• 5.1 本文創(chuàng)新點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
• 會議論文81
• 專利81-83
• 致謝83

【參考文獻】

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本文編號：361558