CN101892475B

CN101892475B - 一种在不锈钢表面接枝聚合物链的方法

Info

Publication number: CN101892475B
Application number: CN2010102085966A
Authority: CN
Inventors: 朱健; 郭卫华; 窦和琴; 朱秀林; 秦静
Original assignee: Suzhou University
Current assignee: Suzhou University
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2010-06-24
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2030-06-24
Also published as: CN101892475A

Abstract

本发明属于不锈钢改性领域，公开了一种在不锈钢表面接枝聚合物链的方法，首先使用硅烷偶联剂2-(4-对磺酰氯基苯基)乙基三甲氧基硅烷与富含羟基的不锈钢表面进行偶联反应，然后采用电子活化再生原子转移自由基聚合法，以聚乙二醇双马来酸单酯为聚合单体，以磺酰氯基团作为ATRP引发剂，以溴化铁为催化剂，三苯基膦为配体，维生素C为还原剂，在引发剂的一端接枝聚合物链。由于本发明使用共价键链接方式连接了不锈钢、引发剂和PEGMA聚合物链，强化了不锈钢表面与聚合物层的结合力，因此形成的聚合物层稳定，均匀，同时由于PEGMA聚合物链段具有良好的生物相容性，因此可提高其生物相容性，血液相容性，从而改善其作为血管支架中的应用性能。

Description

一种在不锈钢表面接枝聚合物链的方法

技术领域

本发明属于不锈钢改性领域，具体涉及一种在不锈钢表面通过活性自由基聚合接枝聚合物链的方法。

背景技术

现今，由于生活条件和饮食结构的变化，冠状动脉粥样硬化心脏病是引起死亡的重要病症之一。据世界卫生组织公布，1996年，冠心病引起的死亡占世界死亡人口的29％，预计2020年将高达36％，而我国心脏病的发病率和死亡率居世界第三。

目前治疗冠心病最常用的方法是经皮冠状动脉成形术，即在病症处植入支架。目前市场上最常用的支架是316L不锈钢制备的，但该材料也存在一系列的问题：316L不锈钢硬度较高，容易对血管内壁造成损伤；316L不锈钢直接与血液接触容易引起血栓；在人体生理环境中，316L会被腐蚀而释放出重金属离子导致癌变等等，因此在实际应用中往往需要对其表面进行处理。

目前，常用的处理方法是将具有合适功能的聚合物材料涂覆于不锈钢表面。然而，由于在涂覆过程中聚合物材料和不锈钢之间仅通过氢键或者范德华力等弱作用连接，因而形成的涂膜化学稳定性和耐久性较弱。为了改善其化学稳定性和耐久性，工业中发展了基于硅烷偶联剂的表面处理工艺，成功应用于包括不锈钢在内的钢铁、镍、铝、锌等金属材料表面处理中。然而，该工艺形成的表面涂层呈现多孔状，对其长期使用的稳定性会产生不利影响；同时，由于硅烷偶联剂的活性较高，因此由该方法获得的表面所含功能性基团较为有限。

于是，出现了通过材料表面基团原位开展聚合的方式引入聚合物链段的技术，又称为“接枝于(Graft from)”技术。与先制备聚合物链，然后通过聚合物链末端的功能基团与表面基团反应进行接枝的“接枝上(Grafting to)”技术不同，“接枝于(Graft from)”技术由于是通过小分子单体在表面原位聚合形成的表面聚合物链，没有聚合物链段的体积限制，因而理论上可以获得高的接枝密度。但是，由于传统自由基聚合方法慢引发、快增长、速终止的聚合行为，导致单体不能及时扩散到表面的活性位，因而不能获得预期的高密度接枝聚合物层。

通过在传统自由基聚合体系中引入休眠种，使它和链增长自由基之间存在一个可逆的快速平衡，降低瞬间自由基浓度。这一快速的动态平衡不仅降低了自由基终止的可能性，而且通过活性中心和休眠种之间的频繁快速转换，使所有的活性或休眠的聚合物链有相等的几率增长，这样得到的聚合物链长几乎相等，从而使聚合体系具有活性特征。基于这一设想，出现了以稳定自由基聚合(Stable Free Radical Polymerization，SFRP)，原子转移自由基聚合(AtomTransfer Radical Polymerization，ATRP)和可逆加成-断裂链转移自由基聚合(Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization，RAFT)为代表的活性可控自由基聚合技术。该技术自上世纪90年代发现以来，得到了高分子化学和材料科学领域研究人员的广泛关注。经过近二十年的发展，这一方法已经得到了很大的完善。由于其实验条件温和，同时对功能性基团具有良好的相容性，因此，被广泛应用于新型结构聚合物和功能高分子材料的开发中。将其中用于调控或者引发作用的结构链接到材料表面，可以实现将聚合物接枝在材料表面。由于其有效降低了传统自由基聚合中增长链自由基的终止反应，因而避免了传统自由基聚合接枝过程中接枝密度低的问题，其最高接枝密度可达每平方纳米0.8个聚合物链。

而在“接枝于(Graft from)”技术的应用中，SFRP、ATRP和RAFT三种活性自由基聚合方法以ATRP方法最为常见。通过将ATRP引发剂连接到材料表面，进而通过其引发单体聚合，可以高效的在材料表面引入聚合物链段，该过程又称为表面引发ATRP技术(SI-ATRP)。利用SI-ATRP技术可以在不同物质(硅、金属、金属氧化物、碳以及有机聚合物等)的多种形状的表面(平面、纳米粒子、管、纤维或薄膜)引入高密度的规整结构聚合物链，实现材料表面性能的调控。同时，利用ATRP具有活性聚合特征，可以对引入材料表面的聚合物结构进行设计，制备具有嵌段等结构的共聚物刷，实现表面的多重功能化。

然而，对于通过SI-ATRP技术进行在不锈钢表面接枝聚合物链的研究并不多见。Claes等人报导了利用电解方式，在钢表面接枝Poly(CPEA)，进而利用SI-ATRP方法进行了苯乙烯的表面接枝(参见：M.Claes，S.Voccia，C.Detrembleu r，C.Jerome，B.Gilbert，Ph.Leclere，V.M.Geskin，R.Gouttebaron，M.Hecq，R.Lazzaroni，R.Jerome，Polymer Coating of Steel by a Combinationof Electrografting and Atom-Transfer Radical Polymerization，Macromolecules，2003，36，5926-5933.)。结果发现，聚合过程中用作催化剂的铜盐在钢表面发生了还原。所形成的表面聚苯乙烯聚合物层非常粗糙，无法测定聚合物层的厚度。

Fan等人通过在具有TiO₂涂层的316L不锈钢表面引入ATRP引发剂，研究了POEGMA单体的SI-ATRP聚合。结果发现，体系中无需加入自由引发剂或者失活剂(参见：X.Fan，L.Lin，J.L.Dalsin，P.B.Messersmith，Biomimetic Anchorfor Surface-Initiated Polymerization from Metal Substrates，J.Am.Chem.Soc.，2005，127，15843-15847.)。

Zhu等人开展了MMA在冷轧钢、不锈钢和镍等金属表面的SI-ATRP聚合研究，为了避免铜盐与活性金属发生反应而影响聚合过程，他们采用了铁盐作为催化体系，获得了较好的结果(参见：Rachel Gong a，Shane Maclaughlin b，Shiping Zhu，Surface modification of active metals through atom transferradical polymerization grafting of acrylics，Appl.Sur.Sci.，2008，254，6802-6809)，然而，该过程需要使用易氧化的二价铁盐，增加了实际操作难度。

发明内容

本发明目的是提供一种在不锈钢表面接枝聚合物链的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种在不锈钢表面接枝聚合物链的方法，包括以下步骤：

(1)首先对不锈钢表面进行低温等离子体表面处理得到表面富含羟基的不锈钢，然后使用硅烷偶联剂2-(4-对磺酰氯基苯基)乙基三甲氧基硅烷与富含羟基的不锈钢表面进行偶联反应，不锈钢表面的羟基通过形成硅氧键的方式与2-(4-对磺酰氯基苯基)乙基三甲氧基硅烷共价连接；

(2)然后采用电子活化再生原子转移自由基聚合法(AGET ATRP)，以甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PEGMA)为聚合单体，以硅烷偶联剂2-(4-对磺酰氯基苯基)乙基三甲氧基硅烷的磺酰氯基团作为ATRP引发剂，以溴化铁为催化剂，三苯基膦为配体，维生素C为还原剂，在引发剂的一端接枝聚合物链。

上述技术方案中，不锈钢表面的羟基通过形成硅氧键(Si-O)的方式与2-(4-对磺酰氯基苯基)乙基三甲氧基硅烷(CTS)共价连接，每个硅原子连接3个氧原子。

具体地，一种在不锈钢表面接枝聚合物链的方法，包括以下步骤：

(1)固定引发剂：对不锈钢进行研磨抛光处理，洗净后干燥，使用低温等离子体表面处理仪对不锈钢进行表面处理，然后在相对湿度为10～70％的空气中放置2～10小时，在不锈钢表面引入亲水基团羟基，在惰性气体氛围中，将不锈钢和引发剂2-(4-对磺酰氯基苯基)乙基三甲氧基硅烷加入溶剂THF，超声处理混合充分后，于15～50℃水浴反应12～26小时，得到表面固定连接引发剂的不锈钢；

其中，采用低温等离子体表面处理仪对不锈钢进行表面处理时，在空气气氛中，以功率为50～220W的等离子体处60～180秒，气体流量为30～88mL/min；优选的技术方案中，采用低温等离子体表面处理仪对不锈钢进行表面处理时，以功率为150W的空气等离子体处120秒，气体流量为55mL/min；

(2)接枝聚合物链：采用电子活化再生原子转移自由基聚合法(AGET ATRP)以表面固定连接引发剂的不锈钢为引发剂，以甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PEGMA)为聚合单体，氯化铁(FeCl₃)为催化剂，三苯基膦(PPh₃)为配体，维生素C(Vc)为还原剂，在溶剂THF中进行聚合反应，在引发剂的一端接枝聚合物链；

上述技术方案中，PEGMA单体、FeCl₃催化剂、PPh₃配体、Vc还原剂的摩尔比例为50～800∶1∶1～2∶1～2；优选的技术方案中，PEGMA单体、FeCl₃催化剂、PPh₃配体、Vc还原剂的摩尔比例为300∶1∶2∶2；

上述技术方案中，可以根据所需接枝聚合物链的长度选择聚合反应的时间；聚合反应的温度为25～80℃；优选为60℃。

上述技术方案中，所使用的低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态，当外加电压达到气体的着火电压时，气体分子被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体。在低温等离子体表面处理不锈钢表面过程中，工作气体是空气，利用其形成的等离子体中富含的电子、离子和自由基等活性粒子，对不锈钢表面轰击后，在不锈钢表面形成一些高能的离子、活性的过氧基团，这些基团在处理完后极易与空气中的水汽进一步作用，形成羟基。另外，低温等离子体产生的条件和气体种类，流量、功率等有关，确定了这些以后如压力、温度等的条件也就基本确定了。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、由于本发明使用共价键链接方式，连接了不锈钢、引发剂和聚合物链，强化了不锈钢表面与聚合物层的结合力，因此形成的聚合物层稳定，均匀；

2、由于PEGMA聚合物链段具有良好的生物相容性，本发明利用PEGMA链段对不锈钢表面进行了修饰，提高其生物相容性，特别是血液相容性，从而改善其作为血管支架中的应用性能；

3、由于本发明采用AGET ATRP方法，利用稳定的三价铁盐催化聚合，取代常用的铜盐或者二价铁盐，一方面避免了铜盐与不锈钢中活性金属的副反应，另一方面避免了二价铁盐在操作过程中氧化而导致的重复性变差的问题；

4、由于本发明采用AGET ATRP方法接枝聚合物链，因此生成的表面聚合物层厚度可控。

5、本发明使用低温等离子体技术增加不锈钢表面极性官能团，通过选用2-(4-对磺酰氯基苯基)乙基三甲氧基硅烷(CTS)一步法引入ATRP引发剂，相对于现有的通过化学刻蚀方法增加不锈钢表面极性基团(化学刻蚀可能对不锈钢表面结构产生破坏作用)，随后通过使用含有氨基等结构的偶联试剂进行表面固定化，并进一步利用溴代异丁酰溴在不锈钢表面引入ATRP引发剂的两步，本发明简化了工艺，并且不破坏不锈钢表面。

附图说明

图1A～D是实施例三中不锈钢表面改性前后XPS分析谱图，其中图1A：不锈钢表面；图1B：接枝CTS后不锈钢表面；图1C：接枝聚合物后不锈钢表面；图1D：接枝聚合物后不锈钢表面的高分辨碳XPS谱图；

图2是实施例四中不锈钢表面引发PEGMA聚合过程中聚合时间与表面聚合物厚度关系图；

图3A～C是实施例五中不锈钢表面接枝聚合物前后AFM谱图(A：未接枝不锈钢表面；B：接枝24小时后不锈钢表面；C：接枝48小时后不锈钢表面)；

图4是实施例六中ACD血液吸光度与其与改性前后不锈钢表面接触时间关系图；

图5是实施例一中不锈钢表面连接引发剂的过程示意图；

图6是实施例一中不锈钢表面接枝聚合物链的过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：制备，所述反应过程如图5、图6所示，其中，SS-OH表示经表面处理后具有表面羟基的不锈钢；SS-CTS表示通过共价键(Si-O)固定连接了引发剂的不锈钢；SS-PEGMA表示接枝了聚合物链的不锈钢。

1、原料：316L不锈钢(厚度为0.5mm薄板，组成为：Fe/Cr-18/Ni-10/Mo-3，采购于Goodfellow公司，剪成5mm×5mm备用)。甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PEGMA)从Alderich公司订购，经过中性氧化铝柱子纯化；2-(4-对磺酰氯基苯基)乙基三甲氧基硅烷(CTS；50％二氯甲烷溶液)从深圳迈瑞尔公司订购；氯化铁(98％)和三苯基磷(99％)均为上海试剂公司产品。四氢呋喃经钠丝回流除水后蒸馏使用，其余溶剂，例如乙醇、丙酮和甲醇均为分析纯，未经处理直接使用，水通过Millipor纯水仪精制。

2、不锈钢表面处理：不锈钢片分别用600目、800目和1200目碳化硅砂纸打磨，然后用W1刚玉粉研磨抛光。抛光后呈镜面的不锈钢经超声波分别在无水甲醇、无水乙醇、丙酮和四氢呋喃中充分清洗后保持于新鲜干燥四氢呋喃中备用。

3、引发剂固定：取充分洗涤的不锈钢片干燥后，在DT-03型低温等离子体表面处理仪中，在空气气氛中，以功率为150W的等离子体处理120秒，气体流量为55mL/min，然后在相对湿度为10～70％的空气中放置2小时，在不锈钢表面引入亲水基团羟基，随后将处理完的不锈钢片放入25mL两颈瓶中，加入溶剂THF(重蒸过)10mL，通Ar₂10min后加入CTS 0.1mL，继续通Ar₂10min，封口后，混合物经超声处理30秒，随后置于30℃水浴反应24小时。取出不锈钢片，分别在四氢呋喃、丙酮、甲醇、四氢呋喃溶剂中超声洗涤5min，然后烘干待用。

4、引发剂功能化的不锈钢表面引发单体PEGMA的ATRP聚合：以接有引发剂的不锈钢片为引发剂，使用PEGMA为单体，FeCl₃为催化剂，PPh₃为配体，Vc为还原剂，摩尔比例为300∶1∶2∶2，在THF溶剂(1/1，V/V)中进行了PEGMA的ATRP聚合，具体如下：5mL安培瓶中依次加入THF(1mL)，PEGMA(1mL，Mn～475，5mmol)，氯化铁(1.6mg，0.01mmol)和三苯基膦(5.24mg，0.02mmol)，通氩气10min后加入4片接有引发剂的不锈钢片和Vc(3.6mg，0.02mmol)，继续通气10min后封口，超声混合1min后在60℃油浴中聚合预订时间。结束反应后，打开封口取出SS，用THF超声洗涤5min，重复4次，最后真空干燥。

实施例二：不锈钢抛光前后使用配有摄像头的Leica DM 4000M显微镜检测，观察表面改性前后不锈钢表面与水的接触角的变化，结果如表1所示：经过抛光处理的不锈钢表面与水的接触角为52度，接上磺酰氯基团后，由于磺酰氯基团的疏水性导致其表面与水的接触角增大到84度。当表面接枝上亲水的PEGMA聚合物链段后，其与水的接触角下降到48度，与文献报道44度左右的值十分接近(参见：Rachel Gong a，Shane Maclaughlin b，Shiping Zhu，Appl.Sur.Sci.，2008，254，6802-6809；A.A.Brown，N.S.Khan，L.Steinbock，W.T.S.Huck，Eur.Polym.J.，2005，41，1757-1765；X.Kong，T.Kawai，J.Abe，T.Iyoda，Macromolecules，2001，34，1837-1844.)结果表明采用实施例一的方法可以分别将磺酰氯基团和PEGMA聚合物链段接枝于不锈钢表面。另外，这些表面与水接触角的数据均通过平行测试4次获得，最大偏差范围为3度，说明所获得的表面均匀性较好。

表1表面改性前后不锈钢表面与水的接触角的变化

	接触角(度)
		SS-OH	52±2
SS-CTS	84±3
		SS-PEGMA	48±2

实施例三：利用XPS对不锈钢表面改性前后进行了表征，以进一步确认表面改性的效果，其结果如图1和表2所示。

X射线光电子能谱(XPS)使用XSAM800能谱仪测定，以Mg Ka作为射线源，工作电压12KV，工作电流11mA，真空度2×10^-8torr。以C 1s在248.6eV的结合能为标准，对XPS谱图进行校正。利用XPSPEAK分峰软件。

在图1A中，经抛光处理的不锈钢表面(SS-OH)其XPS图谱中出现了氧、碳和铁的峰，各元素组分的比例如表2中所示。结果显示，在SS-OH表面，存在着非常高浓度的C和O，这是由于不锈钢表面吸附了大量的含氧官能团(参见：Rachel Gong a，Shane Maclaughlin b，Shiping Zhu，Appl.Sur.Sci.，2008，254，6802-6809)。

当在SS-OH表面引入磺酰氯基团后，其XPS谱图(图1B)中出现了明显的Si、S和Cl等元素的信号，表明通过实施例一的方法，可以将磺酰氯基团成功接枝到不锈钢表面。在接枝磺酰氯基团后，其表面元素的组成也发生了较大改变，碳的含量明显增加。然而，由于不锈钢表面含氧官能团占据了绝大多数的不锈钢表面，因而其碳氧原子的比例与磺酰氯分子还有较大差别。

在经过PEGMA单体接枝后，其XPS谱图(图1C)中Si和S元素的信号降低到可以忽略的水平，表明在不锈钢表明形成了聚合物链段覆盖的涂层，其厚度超过了XPS测试所能穿透的厚度(10-30nm，参见：Prucker，J.Ruhe，PolymerLayers through Self-Assembled Monolayers of Initiators，Langmuir1998，14，6893-6898)。

表2中，聚合后氧原子含量明显增加也说明了聚合物链段的成功引入，然而，由于PEGMA聚合物与氧间强烈的吸附作用，导致最终表面碳和氧原子比例与PEGMA分子理论值(C 53％，O 35.6％)存在较大差别。

表2各元素组分的比例

	C	O	S	Si	Cl	Fe
							SS-OH	43.8	50.7	0	0	0	5.5
SS-CTS	42.3	38.4	8.5	5.2	4.2	1.4
							SS-PEGMA	45.7	52.4	0	0	1.9	0

分析接枝PEGMA聚合物链段前后的XPS谱图(图1A、B和C)，通过实施例一的方法，不锈钢表面结构发生了明显的变化。铁的信号峰消失，同时，对接枝聚合物后的表面SS-PEGMA中碳的高分辨XPS信号的分峰结果(图1D)显示与PEGMA中碳原子种类十分吻合。以上XPS测定的结果也证实了通过实施例一的方法，可以成功在不锈钢表面接枝PEGMA聚合物链。

实施例四：考察聚合时间和表面接枝聚合物长度间的关系

使用台阶仪测定了不同反应时间后不锈钢表面的聚合物层厚度，接枝聚合物层厚度使用Alpha-step 500profiler台阶仪测试，每个样品选择5个点测试，取平均值。

聚合时间和聚合物层厚度的关系如图2所示。随着聚合时间的延长，聚合物层的厚度也逐步增加，经过72小时的聚合后，其表面聚合物层的厚度为50nm左右。

实施例五：

接枝前后表面形貌使用NT-MDT SOLVER P47-PRO原子力显微镜(AFM)测试，对接枝聚合物前后的不锈钢表面进行了考察的结果如图3所示：接枝前后，不锈钢表面形貌发生了明显的变化。接枝前，不锈钢表面较为平滑，接枝PEGMA聚合后，表面粗糙程度明显增加，而且其粗糙度随着引入聚合物层厚度的增加而加大。这一结果与文献报道较为类似(参见：M.Ignatova，S.Voccia，等，Langmuir，2004，20，10718-10726.)，Voccia等人发现在不锈钢表面引入PCL链段后其表面粗糙度也增大，由原来的1-2nm变为3-5nm。这主要是由于聚合物链段的运动和缠绕而造成的。

实施例六：不锈钢表面接枝PEGMA聚合物前后的抗凝血性能研究

改性前后材料表面凝血实验使用动态凝血时间进行表征：具体为用柠檬酸(0.47g)，葡萄糖(3g)，柠檬酸钠(1.22g)与100mL蒸馏水中配置成ACD血液保存液，将新鲜采集的兔血与ACD保存液用1∶4的比例配成ACD血液备用。取10μL的ACD血液和2μLCaCl₂(0.2mol/L)溶液滴在SS表面，混匀，记录时间，在5min，10min，20min，40min的指定时间，小心取出SS，置于10mL的蒸馏水中，在振荡器中振荡1.5min，收集洗液，使用Shimadzu公司的UV-3150UV-VIS-NIR光谱仪测量不用时间取得溶液在540nm处的吸光度值。

对表面接枝PEGMA聚合物链段的不锈钢，利用兔血进行了体外抗凝血性能的测试，其结果如图4所示。结果显示，未经改性的不锈钢，经20min后ACD血液中红细胞浓度已经减少到O.D.值为0.1左右。在不锈钢表面上接枝引发剂后，对其抗凝血性能并没有改善，显示了与未改性不锈钢类似的抗凝血效果。而在不锈钢表面引入PEGMA聚合物链段后，溶液中的红细胞数量即使经过40min后还保持了较高的浓度。这一结果表明，通过实施例一所说的方式，在不锈钢表面引入PEGMA聚合物链段后，可以很大程度改善不锈钢的抗凝血性能。

综上所述：本发明首先使用硅烷偶联剂CTS与富含羟基的316L不锈钢表面进行偶联反应，引入磺酰氯基团作为ATRP引发剂。随后使用氯化铁为催化剂，三苯基膦为配体，通过Vc作用下原位还原产生活性二价铁的AGET ATRP方法进行了PEGMA单体的表面引发聚合。该过程选择具有较高引发效率的磺酰氯试剂作为引发基团，将聚合过程由文献中的三步简化为两步。使用铁盐作为催化剂，避免了常见铜盐与不锈钢中铁和镍等活泼金属的副反应；同时，直接使用稳定的三价铁盐作为催化剂，利用Vc原位还原三价铁盐为活泼的二价铁盐(又称为AGET ATRP)，有效的简化了操作过程，也在一定程度上提高了结果的稳定性。利用这一方法，成功在不锈钢表面引入厚约50nm的PEGMA聚合物层。经过改性的不锈钢显示出了优异的抗凝血性能。

Claims

1.一种在不锈钢表面接枝聚合物链的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(2)然后采用电子活化再生原子转移自由基聚合法，以甲基丙烯酸聚乙二醇酯为聚合单体，以硅烷偶联剂2-(4-对磺酰氯基苯基)乙基三甲氧基硅烷的磺酰氯基团作为电子活化再生原子转移自由基聚合引发剂，以氯化铁为催化剂，三苯基膦为配体，维生素C为还原剂，在引发剂的一端接枝聚合物链。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：不锈钢表面的羟基通过形成硅氧键的方式与2-(4-对磺酰氯基苯基)乙基三甲氧基硅烷共价连接，每个硅原子连接3个氧原子。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)固定引发剂：对不锈钢进行研磨抛光处理，洗净后干燥，使用低温等离子体表面处理仪对不锈钢进行表面处理，然后在相对湿度为10～70％的空气中放置2～10小时，在不锈钢表面引入亲水基团羟基；在惰性气体氛围中，将不锈钢和2-(4-对磺酰氯基苯基)乙基三甲氧基硅烷加入溶剂THF，超声处理混合充分后，于15～50℃水浴反应12～26小时，得到表面固定连接引发剂的不锈钢；

其中，采用低温等离子体表面处理仪对不锈钢进行表面处理时，在空气气氛中，以功率为50～200W的等离子体处理60～180秒，气体流量为30～80mL/min；

(2)接枝聚合物链：采用电子活化再生原子转移自由基聚合法以不锈钢表面固定连接的2-(4-对磺酰氯基苯基)乙基三甲氧基硅烷为引发剂，以甲基丙烯酸聚乙二醇酯为聚合单体，氯化铁为催化剂，三苯基膦为配体，维生素C为还原剂，在溶剂THF中进行聚合反应，在引发剂的一端接枝聚合物链。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，按照摩尔比，甲基丙烯酸聚乙二醇酯单体∶氯化铁催化剂∶三苯基膦配体∶维生素C＝50～800∶1∶1～2∶1～2。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所需接枝聚合物链的长度选择聚合反应的时间；聚合反应的温度为25～80℃。