[发明专利]一种用于改进生物医用镁合金抗腐蚀性能和抗菌性能的表面涂层

摘要

本发明公开了一种用于改进生物医用镁合金抗腐蚀性能和抗菌性能的表面涂层，其制备方法是首先通过调聚反应制备抗菌吸附单体，然后将抗菌吸附单体、多元醇与二异氰酸酯发生聚合反应，经过进一步的扩链反应和中和操作，在水中高速乳化得到水性聚氨酯乳液；最后通过浸涂的方法将聚氨酯乳液均匀地涂覆于生物医用镁合金表面。抗菌吸附单体结构上的双羟基的存在使其可在分子水平上被引入到聚氨酯基体中，在保持涂层较高透明度和成膜性能的同时，可赋予涂层持久的抗菌性能。采用浸涂方法将水性聚氨酯乳液涂覆在镁合金上，可得到光滑致密的聚合物涂层。该表面涂层的保护作用，可提高生物医用镁合金的耐腐蚀性能，并赋予其抗菌性能，具有较好的应用前景。

主权项

一种用于改进生物医用镁合金抗腐蚀性能和抗菌性能的表面涂层，其特征在于其制备方法包括抗菌聚合物的合成及其在镁合金表面形成涂层两方面内容，具体操作步骤如下：（1）将巯基丙二醇与聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯按照摩尔比为1 :（3~10）加入到反应器中，接着加入引发剂 2,2'‑偶氮异丁腈和计量的良溶剂，溶液浓度为10~25 wt%；将反应器经冷冻‑抽真空‑解冻循环操作2~4次，其中液氮冷冻时间为10~30 min，抽真空时间为10~30 min；然后将其在50~90℃条件下搅拌反应12~24 h，搅拌速度为500~1000 rpm，反应后在劣溶剂中沉淀2~4次，在温度为30℃的真空干燥箱中真空干燥12~24 h，得到含有双羟基的抗菌吸附单体；（2）将二异氰酸酯、聚合物二元醇和含有双羟基的抗菌吸附单体按照配比加入到反应器中，并加入适量溶剂四氢呋喃，其中二异氰酸酯与多元醇的摩尔比为（1.2~2.5）: 1；抗菌吸附单体与多元醇的摩尔比为（0.1~1.1）: 1，温度为60～90℃，反应1～2 h，加入亲水性扩链剂二羟甲基丙酸反应2~3 h，二羟甲基丙酸与多元醇的摩尔比为（0.1~0.4）: 1，然后加入中和剂中和，最后在水中高速乳化，乳化速度为5000~10000 rpm，得到具有抗菌性能的水性聚氨酯乳液；（3）采用浸涂的方法将上述制备的水性聚氨酯乳液均匀地涂覆于经过表面抛光和超声清洗处理的生物医用镁合金表面，浸涂时间为20~30 s，提拉速度和下降速度为1000 um/s，重复浸涂操作2~4次，每次间隔时间20 s，完成具有抗菌功能的生物医用镁合金的表面涂层的制备。