[发明专利]一种复合聚维酮碘超疏水抗细菌黏附杀菌表面的制备方法

说明书

一种复合聚维酮碘超疏水抗细菌黏附杀菌表面的制备方法，其中VPOSS组分具有高度的疏水性和机械性能，作为纳米颗粒的核使其长期保持高的粗糙度和超疏水性稳定性；PVP络合I₂(I₂‑PVP)形成的纳米颗粒的颗粒具有较强的抗菌活性。该方法工艺简单、快捷，条件温和，易于旋涂、浸涂、喷涂等可工业实的方式实现，适用范围广，能够有效地的改善医用装置表面的抗菌性能，生物相容性和润滑性。涂层溶液配制简便，能实现无污染操作。

技术领域

本发明具体涉及新材料技术领域，具体涉及一种复合聚维酮碘超疏水抗细菌黏附杀菌表面的制备方法。

背景技术

随着材料科学、医学、生物学的飞速发展，生物医用材料的研究取得了很大的进步，但仍面临各种挑战，生物材料应用的主要障碍还有感染问题。世界上约64%的院内获得性感染是由植入体或医疗器械上黏附病原菌引起的，如今这一比例还在进一步提高，因此抗菌材料和制品的开发受到越来越多的关注，所以对于如何有效防止细菌粘附生物材料表面已经成为人们研究的热点课题。

感染发生的一般过程是：细菌黏附，繁殖，形成菌落；分泌胞外基质，菌落通过胞外基质连接在一起，形成生物膜(biofilm)，生物膜释放浮游菌体和毒素，引发感染。生物膜容易使细菌产生抗药性，由于其致密的物理结构，可以制止人体免疫系统中巨噬细胞的吞噬作用。实验证实，在生物膜内的细菌相比自由状态的细菌抵抗能力增加了1000倍。通过对各种医用装置的表面修饰，在保持原有性能的条件下，改善生物医用装置生物相容性成为现代医疗装置应用中的重要问题。

发明内容

为了解决现有技术的缺陷及不足。本发明提供了一种复合聚维酮碘超疏水抗细菌黏附杀菌表面的制备方法。

本发明采用的技术解决方案是：一种复合聚维酮碘超疏水抗细菌黏附杀菌表面的制备方法，包括以下步骤：

（1）合成种子颗粒：将十二烷基磺酸钠，十六醇和去离子水加入烧瓶中，通入氮气，在70℃油浴锅以300 r/min速度机械搅拌30 min，使其溶解充分，待体系冷却至室温，通过滴加乙烯基笼型聚倍半硅氧烷（VPOSS）和二甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDMA），通入15-30 min氮气，将体系移到冰水浴中超声处理3 min，70℃油浴锅，恒滴管滴加过硫酸钾（KPS），再在70℃下聚合8h，聚合成种子颗粒；

（2）核-壳颗粒的合成：将十二烷基磺酸钠，N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)，二乙烯基苯，甲基丙烯酸六氟丁酯（HFMA），过硫酸钾（KPS），乙烯基笼型聚倍半硅氧烷（VPOSS），去离子水，加入到三口瓶室温机械搅拌30min配置成壳层预乳化液，将步骤（1）得到的种子颗粒乳液加入到250ml的带有冷凝、恒滴和通氮气导管的四口瓶中，提前20分钟持续搅拌加热至70℃，同时通入氮气，将壳层预乳化液滴加入到其中，滴加4h，完毕后再在70℃反应2h，合成壳-核结构聚合物纳米颗粒（CSPN）；

（3）浇铸法制备聚维酮碘超疏水抗细菌黏附杀菌表面：在浇铸之前先用环氧树脂E51和聚乙烯醇缩甲醛预处理基底表面，构建长期稳定的超疏水涂层，再采用络合I₂的壳-核结构聚合物纳米颗粒（CSPN）浇注成膜，即获得所述的聚维酮碘超疏水抗细菌黏附杀菌表面。

所述的步骤（2）核-壳颗粒的合成中N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)，甲基丙烯酸六氟丁酯（HFMA）和乙烯基笼型聚倍半硅氧烷（VPOSS）的投料量分别为0.5-2g，10-20g和2-4g。

所述的步骤（1）合成种子颗粒中滴加乙烯基笼型聚倍半硅氧烷（VPOSS）和二甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDMA）的滴速为1滴/s。

所述的步骤（1）合成种子颗粒中滴加的过硫酸钾（KPS）浓度为0.01g/ml，滴加量为10ml。