[发明专利]环烯烃共聚物光诱导改性的方法

说明书

技术领域

本发明属于有机高分子材料领域，具体涉及一种对环烯烃共聚物进行光诱导改性的方法。

背景技术

 在种类繁多的聚合物材料中，环烯烃共聚物（COC）是一种相对较新的基于环烯烃单体和乙烯的热塑性工程聚合物塑料，由于低廉的价格和出色的物理性能，其应用领域近年来得到大大拓展。

虽然COC具有较高透光性、低荧光背景、低的透气性、高机械强度、易于加工成型、耐酸碱、具有很好的生物相容性等优势，但同其他塑料一样，COC表面的疏水性较强，容易吸附蛋白质等生物分子，这限制了它在生化领域的应用，因此在使用前必须对其表面进行处理，以提高表面的亲水性。光化学改性是一类重要的改善聚合物表面性质的方法，同其他的改性方法相比，光化学改性具有很多优点，如：较快的反应速率，改性过程成本低廉，仪器设备简单，容易实现工业化，同时不破坏本体材料的性质等。

Svec小组以二苯甲酮作为引发剂，利用紫外光诱导接枝聚合反应在包括COC在内的几种塑料表面接枝一层聚合物进行改性（Adv.Funct.Mater.13 (2003),264-270），Craighead小组在COC芯片通道表面紫外光诱导接枝聚丙烯酰胺用以降低蛋白的吸附（Electrophoresis,26(2005),1800-1806）。虽然两组工作的接枝效果较好，但改性过程复杂费时。因此有必要发展一种简单、快捷、高效的COC表面光化学改性方法来满足环烯烃共聚物在生物、化学等众多领域的使用需求。

发明内容

本发明目的是要解决现有光诱导改性提高环烯烃共聚物亲水性时操作复杂费时的问题，提供一种简单、快捷的环烯烃共聚物光诱导改性的方法。

本发明实现上述目的所采用的技术方案如下：

一种环烯烃共聚物光诱导改性的方法，包括如下步骤：将环烯烃共聚物与溴水接触，接触面在紫外光照射下发生光诱导溴化反应，得到溴改性的环烯烃共聚物。

光诱导溴化反应时，溴水的体积浓度可以为0.1%至饱和，溴水浓度越高，光诱导溴化反应越快，如用饱和的溴水改性，光照5min后环烯烃共聚物表面容易变黄，溴水浓度低至0.1%时，光照时间需要数十分钟。

优选地溴水体积浓度为1%，紫外光照射时间为2～6min。

进一步，将溴改性的环烯烃共聚物与氢氧化钠溶液接触，反应得到溴-氢氧化钠改性的环烯烃共聚物。

进一步，所述溴改性的环烯烃共聚物与氢氧化钠溶液反应的温度为20～80℃。

氢氧化钠浓度太大不易控制反应时间，过低又会延长反应时间，优选地氢氧化钠溶液浓度为0.5～1.5mol/L，更优选地浓度为1mol/L。

进一步，将溴改性的环烯烃共聚物与乙二胺接触，反应得到溴-乙二胺改性的环烯烃共聚物。

溴改性的环烯烃共聚物与乙二胺在室温下即可反应，优选的反应温度为20～80℃。

加热有利于缩短溴改性后的环烯烃共聚物进一步与氢氧化钠、乙二胺等反应的时间，但反应温度应低于环烯烃共聚物的软化温度，市售不同型号的环烯烃共聚物软化温度一般在80～180℃不等。

本发明的改性方法操作简单、快速，经溴改性的COC片表面亲水性增强，利用光诱导反应在COC表面引入-Br后，从而通过-Br可以在COC表面进一步引入其它亲水性基团；通过在溴-氢氧化钠改性后的COC表面上设计亲水图案，说明该方法能够在COC表面实现定点改性，电泳分离试验表明，溴-氢氧化钠改性后的COC芯片对荧光素钠、氨基酸有良好的分离效果；流动电势的结果证实了经溴-乙二胺改性后以-NH₂为代表的亲核试剂基团被成功引入到COC芯片通道表面并可减少蛋白质在COC通道内表面的吸附。以上结果表明该改性方法可以在环烯烃共聚物表面产生一个均匀、连续的亲水涂层。

附图说明

图1 COC片材光诱导溴改性装置示意图。

图2 光照时间对溴-氢氧化钠改性的COC片的接触角的影响曲线。

图3 溴-氢氧化钠改性的COC片亲水实验。

图4 COC芯片光诱导溴改性装置示意图。

图5 溴-氢氧化钠改性的COC芯片的荧光素钠电泳分离图。

图6 溴-氢氧化钠改性的COC芯片的氨基酸电泳分离图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1