用于修饰聚合物表面的方法_2

文档序号:8287316阅读:来源:国知局
月旨、W及己帰-己酸己帰醋共聚物;天然橡胶和合成橡胶,包括下二帰苯己帰共聚物、聚 异戊二帰、聚下二帰、下二帰-丙帰膳共聚物、聚氯下二帰橡胶、聚异下帰橡胶、己丙二帰 (ethylenepropylenediene)橡胶、异下帰-异戊二帰共聚物W及聚氨醋橡胶;聚醜胺,例 如尼龙66和聚己内醜胺;聚醋,例如聚对苯二甲酸己二醇醋、醇酸树脂;苯酷-甲酵树脂; 脈-甲酵树脂,S聚氯胺-甲酵树脂;聚碳酸醋;聚氧化帰(polyoxyalkylenes),例如聚氧 化己帰、聚氧化丙帰W及它们的嵌段共聚物;聚醜亚胺;聚離;环氧树脂,聚氨醋;羊毛;棉 花;丝;人造丝(rayon) ;H己酸人造丝(rayon-triacetate);纤维素,己酸纤维素,下酸纤 维素;己酸下酸纤维素;玻璃纸(cello地ane);硝酸纤维素;丙酸纤维素;纤维素離;駿甲 基纤维素;蛋白,多肤;W及多糖。
[0023] 在一些实施方式中,聚合物表面为仅由饱和碳-碳键构成的表面,不含碳-碳双键 或碳-碳H键。此类聚合物表面中存在的最低结合能通常高于包含不饱和碳-碳键的聚 合物表面。此类聚合物表面的实例可选自于包含聚帰姪的组,例如聚己帰和聚丙帰、聚异 下帰和己帰-a -帰姪共聚物W及聚己帰基芳姪(例如聚苯己帰、苯己帰共聚物)、聚异戊 二帰、合成聚异戊二帰、聚下二帰、聚氯下二帰橡胶、聚异下帰橡胶、己丙二帰橡胶W及异下 帰-异戊二帰共聚物。
[0024] 根据本发明的方法,聚合物表面和帰属不饱和单体的溶液基本上不含有自由基引 发剂。"基本上不含有自由基引发剂"的意思是聚合物表面或帰属不饱和单体的溶液中不包 含或者未引入自由基引发剂本身。例如,聚合将在不存在自由基引发剂的情况下进行。
[0025] 本领域技术人员将理解的是,一些单体在暴露于UV福射时可分解从而提供自由 基物质。为避免任何疑问,聚合形成接枝聚合物涂层的单体并不意在被包含在自由基引发 剂的定义之内。"自由基引发剂"该一表述意在指主要用于生成自由基目的的化合物,所述 自由基引发剂包括;光引发剂,例如二苯甲丽和苯己丽衍生物(例如二己氧基苯己丽) 及其它自由基引发剂,例如偶氮类引发剂和过氧化物。
[0026] 表面可通过例如电晕放电的方法处理过。此类处理方法有时用于制造可使用该方 法进行修饰的聚合物制品,例如膜或细胞培养板。通常电晕放电的效果寿命相对短,所W在 储存后表面发生去活化(deactivated)。
[0027] 待修饰的聚合物表面可构成应用本发明方法的制品的全部或仅一部分。例如,接 枝聚合物涂层可在聚合物表面的至少一部分上形成。在制品由聚合物形成的情况下,大量 聚合物可保持未修饰的状态,W使得制品的机械特性得W保持。或者,待修饰的聚合物表面 本身可在基材上作为涂层存在。基材可W是聚合物基材,或者可W是非聚合物基材,例如玻 璃、陶瓷或金属基材。
[0028] 在一些实施方式中,聚合物表面存在于用于细胞培养的制品上或存在于其一部分 之上。细胞培养设备可为本领域已知的结构形式。此类结构形式包括培养板W及细胞培养 瓶,所述培养板例如微滴定板或包含多个孔的微孔板(例如,6孔、12孔、24孔、48孔、96孔、 1536孔或更多孔)。基材也可处于载体颗粒的形式,例如微载体颗粒。在该些实施方式中, 优选待修饰的基材表面为透明的。
[0029] 不希望受理论限制,认为根据本发明的帰属不饱和单体的聚合主要发生在聚合物 表面,从而使得自该表面开始接枝聚合物。由于聚合物主要自聚合物表面开始接枝,相应地 认为可实现对至少涂覆效率的控制的改善。
[0030] 根据本发明的方法由于其并不复杂,可有利地W相对简单的操作和相对低的投资 成本来完成。此外,已发现在具有不同形状和大小的基材上、特别是呈H维表面的基材上, 本发明的方法对于W受控的方式形成具有相对宽厚度范围的接枝聚合物涂层特别有效。聚 合物表面和单体变化很大也是可能的。
[0031] 本发明的方法包括将聚合物表面与含有至少一种帰属不饱和单体的溶液接触。溶 液可W是水性的、部分水性的或非水性的。在一些实施方式中,优选溶液是至少部分水性 的,并进一步包含至少一种水混溶性有机溶剂。在其它实施方式中,优选溶液是水性的。最 合适的溶液选择将取决于聚合物表面、帰属不饱和单体、W及聚合物涂层的预期应用。
[0032] 溶液可包含一种或多种溶剂,例如水、水混溶性溶剂、或两种W上上述物质的混合 物。水混溶性溶剂的实例包括二甲基亚讽值MS0)、二甲基甲醜胺值MF)、己膳、丙丽、W及醇 类(如己醇和异丙醇)。在一种或多种水混溶性溶剂存在于帰属不饱和单体的溶液中的情 况下,选择所述水混溶性溶剂,W使得不影响聚合反应、聚合物表面、或所得到的接枝聚合 物涂层。
[0033] 与传统的基于有机溶剂的聚合反应不同,本发明的方法有利地使用环境友好的帰 属不饱和单体的水溶液进行。此外,相比使用基于有机溶剂的反应介质时可得的相容性,水 性溶液与较宽范围的聚合物表面是相容的。水性溶液的使用还提供了容易制备用于生物应 用(例如细胞培养物或作为生物医学表面使用)的产品。
[0034] 在优选实施方式中,采用聚合物涂层作为细胞培养器(cul化reware),溶液是水性 的。
[0035] 存在于溶液中的单体浓度根据待形成的聚合物涂层的性质而变化。例如,可调节 一种或多种帰属不饱和单体的浓度来定制聚合物涂层的厚度。对于给定的聚合,本领域技 术人员能够确定所需要的帰属不饱和单体浓度。通常,溶液中一种或多种帰属不饱和单体 的浓度落在约0. 1% (w/v)至约25% (w/v)该一范围内。
[0036] 可存在于水性反应介质中的其它添加剂包括聚合抑制剂。该些添加剂通常存在于 可商购的单体中,W延长所述单体的货架期(shelf life)。可存在该些抑制剂的该一事实 是本发明的有利特点,因为无需在聚合之前移除抑制剂便可使用单体。
[0037] 根据本发明的聚合优选在基本上无氧的环境中进行。换言之,聚合在基本上无氧 的条件下发生。该可W使用本领域技术人员公知的技术来实现。例如,可用非活性气体(如 氮气或氮气)吹扫单体溶液W及所述溶液上的任何液面上空间化ead space)。氧的存在可 能干扰聚合过程的效率。在氧的存在下反应过程尽管缓慢,但该一事实也是本发明的有利 特点,因为在聚合之前无需彻底地除去氧的情况下便可使用本发明的方法。
[0038] 此外,通常在照射前,对单体溶液脱氧W减少对自由基的清除。合适的脱氧方法 包括本领域技术人员公知的方法,例如,将非活性气体鼓泡穿过单体溶液或者冻融粟循环 (freeze-thaw-pump cycles)。
[0039] 根据本发明可使用的帰属不饱和单体的实例包括但不限于;(甲基)丙帰酸甲醋; (甲基)丙帰酸己醋;3,3-二甲基(甲基)丙帰酸己醋;(甲基)丙帰酸下醋;(甲基)丙 帰酸异下醋;(甲基)丙帰酸异下醋;(甲基)丙帰酸叔下醋;(甲基)丙帰酸2-己基己醋; (甲基)丙帰酸异冰片醋;(甲基)丙帰酸;(甲基)丙帰酸轻丙醋;(甲基)丙帰酸轻下 醋;(甲基)丙帰醜胺;(甲基)丙帰酸2-轻基己醋;N-甲基(甲基)丙帰醜胺;(甲基) 丙帰酸二甲基氨基己醋;衣康酸;丙帰酸2-駿基己醋;苯己帰;对苯己帰駿酸;对苯己帰賴 酸;己帰基賴酸;己帰基麟酸;己基丙帰酸(ethac巧lie acid) ; a-氯丙帰酸;己豆酸;富 马酸;巧康酸;中康酸;马来酸;(甲基)丙帰酸缩水甘油醋;(甲基)丙帰酸轻己醋玻巧酸 醋;2-(甲基)丙帰醜胺基-2-甲基-1-丙賴酸;(甲基)丙帰酸2-賴基己醋;(甲基)丙 帰酸3-賴基丙醋;单-2-[(甲基)丙帰醜氧基]己基玻巧酸醋;(甲基)丙帰酸轻丙醋; N-己基(甲基)丙帰醜胺;N,N-二甲基(甲基)丙帰醜胺;N,N-二己基(甲基)丙帰醜 胺;N-异丙基(甲基)丙帰醜胺;N-(轻甲基)(甲基)丙帰醜胺;N-(2-轻己基)(甲基) 丙帰醜胺;N-(2-轻丙基)(甲基)丙帰醜胺;N-轻甲基(甲基)丙帰醜胺;N-己帰基甲醜 胺;N-己帰基己醜胺;N-己帰基-N-甲基己醜胺;N-(正丙基)丙帰醜胺;N-(正了基)(甲 基)丙帰醜胺;N-叔下基(甲基)丙帰醜胺;环己基(甲基)丙帰醜胺;N-(3-氨基丙基) (甲基)丙帰醜胺;(甲基)丙帰酸2-氨基己醋;N-巧-(二甲基氨基)丙基](甲基)丙帰 醜胺;N-(甲基)丙帰醜基H (轻甲基)氨基己焼;N-(甲基)丙帰醜基H (轻甲基)氨基 己焼;二丙丽(甲基)丙帰醜胺;2-(甲基)丙帰醜氧基己基己醜己酸醋;[3-(甲基丙帰醜 氨基)丙基]H甲基氯化馈;[3-(甲基丙帰醜氧基)己基]-H甲基氯
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