聚醚醚酮表面接枝聚丙烯酸及其成骨细胞相容性

采用紫外光诱导接枝聚合技术制备表面接枝聚丙烯酸(PAA)的聚醚醚酮(PEEK)以改善其成骨细胞相容性。用X射线光电子能谱、衰减全反射红外光谱和水接触角测试对表面改性的PEEK进行表征,同时,用MC3T3-E1成骨细胞评价PEEK表面接枝PAA后的成骨细胞相容性和成骨分化活性。结果表明,采用紫外光诱导接枝聚合技术在PEEK表面成功接枝PAA;与未处理的PEEK表面相比,接枝PAA的PEEK表面能显著改善成骨细胞的黏附、铺展与增殖,但对成骨细胞的成骨分化活性并没有明显的促进作用。     

不同表面处理方式对PEEK粘接强度的影响

采用砂纸打磨、喷砂和等离子处理等方式对PEEK进行表面处理,并使用环氧胶进行粘接。通过粗糙度仪、接触角测试仪和万能材料拉伸试验机对PEEK的粗糙度、润湿性和粘接强度等特性进行表征分析。结果表明,不同的表面处理方法对PEEK粘接的性能影响不同。砂纸打磨和喷砂能够有效增加PEEK表面的粗糙度,增大PEEK与粘结剂的粘接面积,从而提高PEEK的粘结强度。而等离子处理能够有效降低PEEK表面的接触角,改善PEEK表面的润湿性,提高PEEK的粘接强度,并且等离子处理后PEEK的粘接强度比未处理、砂纸打磨和喷砂分别提高了600%、260%和110%。     

高生物活性聚醚醚酮化学改性研究进展

由于聚醚醚酮（PEEK）表面疏水及生物惰性，用作骨科材料难以与周围细胞、骨组织结合。通过化学改性在PEEK分子链中引入具有生物活性的功能化基团是提高其表面细胞黏附、增殖和成骨分化能力最有效的方式。基于功能化基团引入位置的不同，本文将PEEK化学改性分为苯环位改性、酮基位改性和共聚改性等三种，并且重点综述了这些不同化学改性方法的原理和特性及其对PEEK材料生物活性的影响。苯环位改性主要是通过强酸处理引入羧基等官能团，但会残留含硫或含硝化合物，对细胞有一定的毒害作用；酮基位改性是通过胺类、硼氢化钠等试剂与酮基反应，进一步接枝引入功能化基团，但是会破坏PEEK主链上的醚酮比，影响物理性能和热性能。通过亲电、亲核及卤代改性等共聚方式在PEEK侧链引入功能化基团，能保持聚合物主链醚酮比基本不变，同时提升材料生物活性，具有良好的应用前景。在化学改性的基础上，研究多种功能基团的协同作用，进一步引入物理改性，优化面向不同场景的综合性能，是拓宽其在医疗领域应用的发展趋势。     

RGD肽修饰PEEK表面及其与成骨细胞的相容性

采用丙烯酸等离子体处理聚醚醚酮（PEEK）表面,引入羧基（—COOH）,并利用—COOH将具有生物活性的精氨酸甘氨酸天冬氨酸（RGD）肽化学键合在PEEK的表面;通过X射线光电子能谱仪、水接触角测量仪、表面轮廓仪和万能材料试验机对表面处理前后的PEEK进行表征,并采用MC3T3-E1成骨细胞来评价表面修饰的PEEK的细胞相容性。结果表明,—COOH被成功地引入至PEEK表面,并且RGD肽成功地键合在等离子体羧基化的PEEK表面;丙烯酸等离子体处理和RGD肽的修饰均改善了PEEK表面的亲水性,增加了其表面的粗糙度;等离子体处理和RGD肽的修饰均未影响PEEK的拉伸强度及弯曲强度;等离子体处理和RGD肽的修饰均能改善PEEK表面成骨细胞的黏附、铺展与增殖,但RGD肽修饰的PEEK表面对于促进细胞黏附、铺展与增殖的效果明显优于等离子体羧基化的PEEK表面。     

生物大分子接枝改性丙纶非织造布研究

采用低温氧气等离子体处理聚丙烯(PP)非织造布,利用交联剂将处理后的PP非织造布与生物大分子壳聚糖或胶原蛋白进行接枝反应,探讨了接枝反应条件及改性PP非织造布的性能。结果表明:在环氧交联剂的架桥作用下,等离子体处理后的PP非织造布可接枝壳聚糖或胶原蛋白,适宜的接枝反应条件为0.1 g交联剂,45℃下12 g/L壳聚糖溶液中反应8 h,或35℃下15 g/L胶原蛋白溶液中反应6 h;经氧气等离子体处理后,PP非织造布表面引入了大量的羟基和羧基,并参与接枝反应,壳聚糖的接枝效果优于胶原蛋白;接枝改性后PP非织造布的亲水性、染色性、抗菌性及伤口愈合能力均得到提高。     

水润滑下偶件表面粗糙度对碳纤维增强PEEK复合材料摩擦学性能的影响

以聚醚醚酮(PEEK)复合材料为销样,316不锈钢材料为盘样,在销-盘摩擦磨损试验机上考察了水润滑条件下偶件表面粗糙度对纯PEEK及碳纤维增强PEEK复合材料摩擦学性能的影响,并用光学显微镜观察了PEEK复合材料的磨损表面形貌。结果表明,在水润滑条件下,碳纤维增强PEEK复合材料的耐磨性能明显提高,磨损率比纯PEEK的磨损率降低了4~6倍。当偶件表面粗糙度R_a处于0.08~0.09μm范围内时,PEEK复合材料可以取得较低的磨损率;当偶件表面粗糙度R_a的值过高或者过低时,摩擦磨损机理将发生改变。     

聚醚醚酮表面接枝O-羧甲基壳聚糖及其血液相容性研究

采用紫外自引发光接枝在聚醚醚酮表面接枝聚丙烯酸,并进而以此为反应位点,通过共价键结合引入O羧甲基壳聚糖(O-CMC)。采用接触角测定仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和血小板粘附实验等对改性聚醚醚酮进行了表征。结果表明,改性聚醚醚酮表面浸润性得到提高,具有抗凝血性能。     

聚丙烯酰胺接枝壳聚糖及其污水处理试验

以脱乙酰度大于90%的自制壳聚糖和丙烯酰胺为原料,以正交试验法得到丙烯酰胺接枝壳聚糖最佳反应条件为:反应温度30℃;丙烯酰胺与壳聚糖质量比6:1;反应时间3h;引发剂浓度1.5 mmol/L,红外光谱对接枝产物进行了表征,以接枝和未接枝壳聚糖对实际工业废水作絮凝处理性能的对比试验,接枝壳聚糖的COD,浊度和色度去除率分别比未接枝壳聚糖提高6.7%,2.7%和8.6%。     

壳聚糖的改性及应用研究进展

对壳聚糖改性已成为获得性能更优良的壳聚糖聚合物的重要手段。近年来,人们通过修饰、交联、接枝等改性方法,使壳聚糖的应用性能得到大幅度的提高。着重介绍了壳聚糖在生物医药、化工材料、环境保护等领域的改性和功能提升方法,指出了壳聚糖应用中应注意的问题。     

玻璃纤维增强PEEK复合材料的高速干摩擦性能

利用球盘式摩擦磨损试验机对质量分数为30%的短切玻璃纤维增强聚醚醚酮(PEEK/GF)复合材料进行室温高速条件下干滑动磨损实验,考察了载荷及频率对材料摩擦系数及磨损量的影响,并对摩擦前后的微观形貌及热性能进行了分析。结果表明,随着载荷和频率的增加,PEEK/GF复合材料的摩擦系数和磨损量逐渐增大并趋于稳定;微观结构分析显示GF与PEEK两相结合紧密,磨损方式主要以犁沟为主,GF的加入阻断了PEEK从PEEK/GF复合材料磨损表面剥落,使PEEK磨屑在GF周围积聚,摩擦表面产生的热量使PEEK收缩团聚在一起;PEEK/GF复合材料的热分解温度比纯PEEK提高了75℃。     

酚酸酶法改性壳聚糖及其产物抗菌性能的研究

通过酚类物质与壳聚糖酶法接枝以提高壳聚糖的抗菌性质。利用酪氨酸酶催化氧化酚类接枝至壳聚糖得到壳聚糖-酚类衍生物,通过红外光谱分析确定衍生物结构,采用抑菌圈法对其抗菌性能进行测定。IR表明壳聚糖-酚类衍生物在3400 cm~(-1)、1384 cm~(-1)、1654 cm~(-1)处的吸收均有一定程度的减弱,在1637 cm~(-1)出现C=N的伸缩振动峰。表明酚酸已接枝至壳聚糖分子上;壳聚糖-酚类衍生物的抑菌性能较壳聚糖有明显的提高。     

PP非织造布的生物大分子接枝改性

采用环氧型交联剂乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)及生物大分子(壳聚糖或胶原蛋白)对氨气低温等离子体处理后的聚丙烯(PP)非织造布进行表面接枝改性,探讨了接枝反应条件及改性PP非织造布的染色性、亲水性及抗菌性能。结果表明:氨气低温等离子体处理后的PP非织造布表面产生了可参与接枝反应的活性基团;EGDE具有较好的交联效果,壳聚糖的接枝效果高于胶原蛋白,较佳的接枝反应条件为交联剂0.15 g,壳聚糖质量浓度12 g/L,反应温度45℃,反应时间8 h;壳聚糖接枝改性后PP非织造布的染色性、亲水性及抗菌性能均得到改善,其酸性染料上染率约49%,芯吸高度0.8 cm,对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抗菌率分别达96.9%和93.4%。     

光诱导自引发接枝聚合PEEK植入体研究进展

综述了以丙烯酸(酯)类、乙烯酸(盐)类为接枝单体的聚醚醚酮(PEEK)紫外光诱导自引发聚合用于外科植入物的近年研究情况。指出接枝PEEK在保持PEEK原有优良性能的基础上,进一步改善了润滑、摩擦、成骨等性能,为骨科和牙科医学领域中植入体(如人工根、脊柱固定、骨钉、骨板、人工关节、假牙等)和骨修复材料的应用,拓宽了途径。     

表面接枝技术在光敏感材料制备中的应用

介绍了材料表面改性的方法,着重叙述了表面接枝技术在光敏感材料制备中的应用,分析了材料表面接枝共聚和材料表面偶合反应两种方法各自的优缺点。材料表面接枝聚合利用材料表面的活性中心引发乙烯基单体在材料表面接枝聚合,接枝层厚度不均匀,接枝效率较低,单体有浪费;材料表面偶合利用材料表面的活性基团与带有活性基团的小分子（或聚合物）反应,把具有特殊功能的基团修饰到材料表面,修饰厚度可控,单体利用率高。     

医用聚醚醚酮表面功能化的构建及抗菌性能研究进展

聚醚醚酮(PEEK)表面的生物堕性，限制了其表面与相邻骨组织的良好融合，在实际临床应用中受到限制。通过PEEK表面功能化负载抗菌性和生物活性组分，可有效提升PEEK骨科植入材料的抗菌性能和生物活性，有望拓展其临床应用领域。综述了PEEK表面功能化掺杂抗菌性组分的研究进展，包括PEEK负载抗菌药物、负载金属离子、负载抗菌药物与金属离子、负载光热催化剂、表面织构化调控和掺杂生物活性涂层，并对各种方法的抗菌机制进行了阐述。在此基础上，对PEEK表面功能化抗菌性研究存在的问题及未来的发展方向进行了总结和展望。     

PET非织造布等离子改性及抗菌性能研究

采用低温氧等离子体处理聚对苯二甲酸乙二酯(PET)非织造布接枝丙烯酸(AA)后,再接枝壳聚糖,探讨了氧等离子体参数对接枝AA后PET亲水性的影响,以及接枝壳聚糖后其PET非织造布抗菌性能的变化。结果表明:低温氧等离子体处理PET非织造布后,其纤维表面粗糙度增加,接枝AA后PET亲水性提高。低温氧等离子体处理PET非织造布接枝AA改性的最佳条件为:工作压强30 Pa,放电功率40 W,处理时间2 min。接枝壳聚糖后,PET非织造布具有抑菌性能,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有明显的抑菌效果。     

分光光度法测定聚乙二醇-壳聚糖的接枝率

目的用亲水性的聚乙二醇对壳聚糖进行改性,探索分光光度法对聚乙二醇-壳聚糖聚合物中聚乙二醇接枝率的检测方法。方法通过化学方法合成亲水性mPEGCOONSu活化物,将其连接壳聚糖的氨基侧链上,得到改性了的聚乙二醇-壳聚糖接枝产物;用直接和间接两种分光光度法检测聚乙二醇-壳聚糖接枝产物的接枝率,并用核磁共振方法辅助证明。结果 ~1H-NMR确认了聚乙二醇-壳聚糖接枝的合成,测得接枝率为15.69±2.38%,直接间接两种方法测定接枝率分别为17.25±2.56%和16.34±1.98%。结论采用分光光度法测定聚乙二醇-壳聚糖的接枝率是一种简便、可行、有效的测定方法。     

β-环糊精接枝壳聚糖-黄连素包合物抑菌性能的研究

通过壳聚糖席夫碱反应合成了β-环糊精接枝壳聚糖,用合成产物对黄连素进行了包合.研究了合成产物、包合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和黑曲霉的抑菌作用.结果表明,β-环糊精接枝壳聚糖和包合物的抑菌活性较壳聚糖有显著提高.     

表面等离子体处理共聚接枝改性对热塑性聚氨酯(TPU)的生物学性能影响研究

通过在热塑性聚氨酯(TPU)表面接枝甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),以提高材料的生物相容性。研究了单体接枝与共聚接枝对TPU性能的影响,凸显出了共聚接枝工艺的优越性。通过傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜、EDS能谱分析、接触角分析,对改性后的材料表面进行表征。利用拉伸测试分析接枝工艺对材料力学性能的影响。进行细胞毒测试、溶血率测试,研究材料改性后的生物学性能变化。实验结果表明,共聚接枝具有比单体接枝更优良的改性效果。改性后的TPU,保持了原样优异的拉伸性能,延展性提高了50%,生物相容性得到良好改善。共聚接枝工艺极大增加了材料表面的活性基团和亲水性,从而降低了材料的细胞毒性和溶血率。     

壳聚糖及其季铵盐强化超滤去除Cr(Ⅵ)离子的研究

分别以壳聚糖和壳聚糖季铵盐强化超滤去除Cr(Ⅵ),研究了料液p H、操作压力、转载比以及壳聚糖季铵盐接枝率等对截留率和通量的影响。结果表明,料液p H和装载比是影响Cr(Ⅵ)截留率的主要因素。相同的操作条件下,采用壳聚糖季铵盐强化超滤效果更优。超滤膜表面形成的亲水性凝胶层影响其通量和截留性能,由于较好的亲水性,壳聚糖季铵盐强化超滤可获得较高通量。对Cr(Ⅵ)的截留率随季铵基团在壳聚糖上接枝率的增大而升高:当接枝率由109%提高至530%,对Cr(Ⅵ)的截留率由65.2%提高至75.5%。