CN1171412A - 在聚合物基体表面上进行亲水涂层 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在聚合物表面上进行亲水涂层的方法,其中在活化的基体表面上让至少一种亲水乙烯基单体进行辐射诱导的接枝聚合。亲水乙烯基单体在水中20℃下的溶解度至少为20g/l。基体表面优选用波长为100—400nm的UV射线或高频或微波等离子体活化。有利的是用波长为260—500nm的UV射线诱导进行接枝聚合。亲水涂层表面是适合于用在工业、医学或生物工程等领域。

Description

在聚合物基体表面上进行亲水涂层
本发明涉及在聚合物基体表面上形成与基体表面化学结合的亲水涂层的方法。本发明还涉及其表面按照这种方法进行涂层的物体及其在工业，医学或生物工程方面的用途。
就其预定用途而言，与未经处理而通常带有疏水表面的聚合物相比，经过特殊处理而带有亲水表面的聚合物(或塑料)具有许多的优点。较高的表面能具有更好的用水，水溶液或水分散体和用高表面张力的其他液体进行润湿的效果。后续进行亲水处理而使润湿性提高是很有利的，甚至是必须的，例如在塑料表面要用极性染料染色或印刷时或在塑料表面要借助极性粘合剂相互结合起来时就是如此。聚合物纤维和纺织品或无纺布也要求有很好的润湿性以进行上浆，涂饰和染色。
对于在含水体系中应用的聚合物材料而言，亲水处理也很重要。因此，工业用的薄膜如海水淡化膜就必须易于润湿以完全发挥其分离作用。若要求塑料或化学装置的管道表面与周围环境进行良好的热交换和/或在管道情况下要求有良好的物料流动性，管道表面也必须易于润湿。对于让物料流通的聚合物颗粒床层如离子交换树脂以及整体多孔层如渗析膜而言，良好的可润湿性也是很有利的。在塑料管道，软管或容器的液体侧面形成气泡也是不符合要求的，因为这些气泡有碍于作用的发挥，进一步的原因是表面不能够用液体适当地润湿。
对于许多医药和生物工程应用而言，亲水的塑料表面是必不可少的，因为与就其性质而言通常是疏水的常规塑料相比较，这些表面很容易与血液，组织流体或含有敏感生物成分的其他液体相容。这些应用的例子可举出血浆容器，渗析胶管，导管和隐形眼镜等等。
通过一步骤或多步骤物理或化学处理即可使聚合物基体的亲水。所有已知的处理方法都旨在聚合物基体表面上提供亲水基团如羟基，羧基或酮基。采用由聚合物本身的周边层形成亲水基团的方法即可达到这一点。此外或者是作为替代手段，也可在表面上形成亲水化合物层，该层可以事先经过处理并且若为乙烯基单体，也可将其进行聚合。
用聚合物本身产生亲水基团的单一步骤处理方法包括火焰技术(D.Briggs et al.，J.Mater.Sci.14，1979，1344)以及电晕处理(J.M.Lane etal.，Progress in Organic Coatings 21，1993，269-284)。但是，经过这些处理而达到的亲水性常常不稳定并且在数小时或数天内就会降低。还公开了经过单一步骤用聚合物本身产生亲水基团的等离子体处理法。按照W.Moehl，Kunststoffe 81(1981)，7所述，聚乙烯或聚丙烯用低压等离子体处理后就更适合于生产复合材料。J.F.Friedrich et al.在GAK6/94，Volume 47，382-388中也说明了聚合物如聚烯烃的等离子体预处理法，结果可使其更容易地与聚氨酯结合。若在处理后及时将基体结合起来，等离子体法可获得令人满意的结果。进一步进行反应如用亲水单体进行反应可将亲水性稳定下来。因此，可在表面上产生能够迁移到内部的化学结合的亲水且任选为本体的基团。此外，等离子体法常常会导致腐蚀，这容易使表面粗糙。通常这也是不符合要求的，例如在亲水化的目的是降低与水接触时的摩擦系数情况下就是如此。表面粗糙化会阻碍摩擦性质并且与该目标背道而驰。
用铬(VI)酸进行单一步骤的氧化处理的结果是可在聚丙烯表面上用接近表面的各层形成亲水基团(Kang-Wook Lee et al.，Macromolecules 1988，21，309-313)。工业上可能的情况下都要避免铬(VI)化合物，因为这些化合物是致癌的，因此不允许进入环境中。
在许多其他的方法中，可举出用亲水涂料涂层而引入亲水基团。在这方面，聚合物基体表面进行和不进行预处理如用激光和等离子体等等(对于有关的所有方法而言，用溶剂预先清洗表面都不算为预处理)的进行预处理方法之间可看出差别。
不进行基体预处理的一种涂层方法是聚丙烯用甲基丙烯酸2-羟基乙基酯(HEMA)接枝，在这方面可参见S.R.Shukla et al.，J.Appl.Polym.Sci.，Volume 51，1567-74(1994)。若用UV光照射而引发聚合，则要求用另外的甲醇作溶剂，而该物质从毒性上来说是不可接受的并且还会污染废水。若用硝酸双氧铀或铈铵硝酸盐引发聚合，就必须防止重金属铀和铈进入废水。
基体不进行预处理的涂层方法也包括B.D.Ratner et al.在US-A-5002 794中所述的工艺，其中将亲水物质如聚乙二醇或甲基丙烯酸2-羟基乙基酯(HEMA)通过等离子体沉积在金属或硅化表面上或者塑料表面上。在等离子体形成的自由基影响下亲水单体如HEMA可自发进行聚合。H.Mirzadeh et al.在Biomaterials，1995，Volume 4，No.8，641-648中提出将丙烯酰胺或HEMA接枝到特殊的聚合物，即硫化乙烯/丙烯橡胶上，其中采用脉冲CO2激光。按照S.Edge et al.在PolymerBulletin 27(1992)，441-445中所述，可不经过表面预处理而通过气相光化学接枝HEMA而使聚(醚酰亚胺)，其中采用汞蒸汽灯作为辐射源。而且，按照B.Jansen et al.在J.Polymer Sci.，Polymer Symposium 66(1979)，465-473中所述，特殊的聚氨酯如从B.F.Goodrich获得的Tuftan410可在60钴γ射线照射情况下用HEMA接枝。该方法的缺点之一是其中要求昂贵的辐射保护措施。
现在要明白的是，在上一段中提到的方法之中，辐射和等离子体是仅仅影响单体聚合，还是同时也使聚合物基体表面活化。后一情况可能是实际情况，因为如上所述已知在塑料表面上进行等离子体和电晕处理而实现亲水。无论如何，辐射和等离子体的能量很高，以致使亲水单体和所形成的聚合物受到侵害。在这方面，H.Yasuda在J.Polym.Sci.，Macromolecular Review，Volume 16，199-293(1981)中提到了未加定义和不受控制的等离子体聚合化学原理。分子受到损害的情形可用含有HEMA的表面涂层加以说明，其中事实是按照H.Morra etal.在J.Biomed.Mat.Res.，29，39-45，1995中所述采用ESCA(进行化学分析的电子谱)进行的分析发现对于氧所得到的值要比用HEMA组合物所期望得到的值以及按照常规方式如通过自由基进行聚合的HEMA中实际发现的值要低。对于某些应用而言，这是没有关联的。但是，对于医学和生物工程应用而言，整体或无损的HEMA层是非常需要的，因为如前所述，这些层很容易与在这些应用中处理的液体的敏感组分相容。
但是，已公开了在用可聚合的单体涂层之前进行活化辐射处理，其中可使塑料表面改性。因此，表面的活化和涂层是在不同的时间完成的。P.Gatenholm et al.在Polym.Mater.Sci.，1962，66，445-6中提出聚丙烯薄膜和微孔膜的亲水化方法，其中用臭氧处理后用HEMA涂层，其聚合过程是通过表面上形成的氢过氧化物基团的离解而诱导的。该方法的缺点是相当高浓度的臭氧会损害聚合物。最后，H.Thelen et al.在Fresenius.J.Anal.Chem.1995，353，290-296中提出将聚醚砜进行亲水化处理，其中基体在少量氧气存在下用氮等离子体处理后用HEMA涂层。该方法很耗精力，因为聚醚砜膜涂层前必须进行提取，并且与Gatenholm et al.所述的方法相同的是，阻止聚合的氧气必须小心地从HEMA溶液中排出。而且，在这两种方法中均难于控制表面上的氢过氧化物基团的浓度，因此也难于控制接枝的密度。
现已惊人地发现，如果在活化的基体表面上让至少一种亲水的乙烯基单体进行辐射诱导的接枝聚合，就可有利地在聚合物基体上形成亲水涂层。
该方法以相当简单并且容易再现的方式获得聚合的亲水乙烯基单体的光滑亲水涂层，其中按照扫描电子显微镜进行的分析表明是连续涂层，并且按照ESCA表明又不同于已用相同的乙烯基单体与形成作为引发剂的自由基的试剂一起形成的层。可在更小的接触角情况下测得的表面亲水性大大提高或者采用本发明方法首先达到。该方法可用大量不同的聚合物基体和各种亲水乙烯基单体完成。亲水聚合物层与基体共价结合，即不会选择性地随溶剂与基体脱离，因此耐久性很好。该方法仅用含水体系操作，因此废水不会受到有机溶剂和/或重金属的污染。用规定波长的UV射线照射所要求的辐射源在市场上可以购得。采用本发明方法涂层的聚合物基体特别适宜于工业，医学和生物工程应用。
1.聚合物基体
其表面采用本发明方法进行亲水性涂层的聚合物基体包括均聚物和共聚物如聚烯烃如聚乙烯，聚丙烯，聚异丁烯，聚丁二烯，聚异戊二烯，天然橡胶和聚乙烯-共聚丙烯；含卤素的聚合物如聚氯乙烯，聚1，1-二氯乙烯，聚氯丁二烯，聚四氟乙烯和聚1，1-二氟乙烯；乙烯基芳族单体均聚物和共聚物如聚苯乙烯，聚乙烯基甲苯，聚苯乙烯-共聚乙烯基甲苯，聚苯乙烯-共聚丙烯腈和聚苯乙烯-共聚丁二烯-共聚丙烯腈；缩聚物如聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯；聚酰胺如聚己内酰胺，聚月桂内酰胺和己二酸与六亚甲基二胺的缩聚物；聚醚-嵌段酰胺如月桂内酰胺和平均具有8，12或16个亚乙氧基的聚乙二醇的聚醚-嵌段酰胺；以及聚氨酯，聚醚，聚碳酸酯，聚砜，聚醚酮，聚酯-酰胺和聚酯-酰亚胺，聚丙烯腈和聚丙烯酸酯及聚甲基丙烯酸酯。两种或多种聚合物或共聚物的掺混物也可采用该方法亲水化，同样多种塑料也可组合起来，可通过粘合剂粘合，焊接或熔焊将各种塑料结合在一起，其中包括过渡区。
2.亲水乙烯基单体
合适的亲水乙烯基单体含有至少一个烯属双键和至少一个亲水基团。烯属双键存在于很多不同的官能团中如存在于烯基如乙烯基或烯丙基残基中，或存在于来自不饱和羧酸及其衍生物如丙烯酸，甲基丙烯酸，这些羧酸的酰胺或马来酸的官能团中。就亲水基团而言，种类也很多。可举出的合适的亲水基团例子为羟基，醚基，酰氧基，羧基，羧酸酯基，羧酸酰胺基，烷氧羰基和腈基；1，2-环氧基；硫酸酯和磺酸，亚磺酸，磷酸，膦酸和次膦酸，包括其相应的盐和酯；伯，仲或叔氨基；酰氨基，可作为开链存在或引入环中；聚环氧烷基如聚环氧乙烷基和聚环氧丙烷基，其中可带有或不带端羟基；聚酯，聚酯-酰胺和聚醚-酯-酰胺基；以及烯属官能化的糖残基。单体分子中的亲水和疏水成分之间的平衡对于单体的亲水性而言当然是很重要的。适用于本发明的单体在20℃可溶于水中，其溶解度达到至少1wt％(重量百分比)，有利的是达到至少10wt％，尤其是达到至少40wt％，均以溶液总量计。
用于本发明的亲水乙烯基单体优选含有一个烯类双键和一个亲水基团。但是，其中也可含有两个或多个烯类双键和/或亲水基团。因此，举例来说，带有两个端连的乙烯基，烯丙基，丙烯氧基或甲基丙烯氧基的聚环氧烷链就是合适的。
可举出的合适的亲水乙烯基单体例子是丙烯酸及其衍生物如丙烯酰胺，N，N-二甲基丙烯酰胺，丙烯腈，丙烯酸甲酯，丙烯酸2-羟基乙基酯，丙烯酸2-羟基丙基酯，丙烯酸2-甲氧基乙基酯，丙烯酸2-乙氧基乙基酯，丙烯酸4-羟基丁基酯和1，4-丁二醇二丙烯酸酯，以及甲基丙烯酸及其相应的衍生物；羧酸乙烯基衍生物如乙酸乙烯基酯，N-乙烯基乙酰胺和N-乙烯基吡咯烷酮；乙烯基磺酸及其碱金属盐如乙烯基磺酸钠；烯芳基磺酸及其碱金属盐如苯乙烯磺酸和苯乙烯磺酸钠；乙烯基醚如乙烯基甲基醚，乙烯基乙基醚，乙烯基缩水甘油基醚，二乙二醇二乙烯基醚和乙烯基正丁基醚；乙烯基酮如乙烯基甲基酮，乙烯基乙基酮和乙烯基正丙基酮；乙烯基胺如N-乙烯基吡咯烷酮；带有端连烯丙基，乙烯基，丙烯基或甲基丙烯基的聚亚烷基化合物如乙氧基四乙氧基乙基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，正丙基十二亚乙氧基乙基乙烯基醚，分子量为600和1200的聚乙二醇单丙烯酸酯，分子量为400和800的聚(乙/丙)二醇单丙烯酸酯和烯丙氧基八亚丙氧基乙醇；糖衍生物如乙烯基取代的阿拉伯糖或丙烯酰化的羟基丙基纤维素；以及官能化聚烷二醇如三乙二醇二丙烯酸酯或四乙二醇二烯丙基醚。
在每种情况下，单体可单独应用或适合于特殊目的用途的混合物形式应用。因此，可在基体上获得均聚物或共聚物涂层。单体一般以浓度为1-40wt％，有利的是5-20wt％的溶液形式应用。溶剂可方便地选用水。这些溶液不必包括已知用于聚合方法的任何已知的聚合引发剂或其他的添加剂。
3.聚合物基体的活化
按照本发明，基体表面可用各种方法活化。事先可按已知方法用溶剂从其表面上清除粘附的油，脂或其他的杂质。
3.1不带对UV照射敏感的基团的普通聚合物可有利地采用UV，如波长为100-400nm，优选125-310nm的UV照射而进行活化。特别好的结果可采用基本上单色的连续光照而获得，例如可用激态分子(excimer)UV发射机(Heraeus，Kleinostheim，Germany)获得，其中采用F2，Xe2，ArF，XeCl，KrCl和KrF作为灯的介质。但是，其他的光照或辐射源如在可见光范围内具有宽辐射谱和辐射含量的汞蒸汽灯，如果这些辐射源可发出大比例的所要求波长的辐照剂量，也是合适的。现已发现，存在少量的氧气是有利的。优选的氧气分压为2×10-5和2×10-2巴之间。例如，可在10-4至10-1巴的真空中或用惰性气体如氦气，氮气或氩气操作该方法，其中存在的氧气量为0.02-20/1000。优选的照射时间取决于聚合物基体，周围气体组成，辐射波长和辐射源输出量或剂量并且可很容易地用引导性初步试验来确定。一般来说，基体可辐照0.1秒至20分钟，特别是1秒至10分钟。在这短暂的辐照时间内，聚合物基体仅有很小程度的加热，并且即使以上述更宽范围内的端值波长进行辐照，也不会有导致所露出的表面受损的不符合要求的副反应。
3.2按照本发明，在空气中或氮气中或氩气中采用高频或微波等离子体(Hexagon，Technics Plasma，85551 Kirchheim，Germany)，暴露在等离子体中的时间一般为30秒至30分钟，优选2-10分钟。实验室设备引入的能量为100-500W，优选200-300W。
3.3而且，也可用电晕设备(SOFTAL，Hamburg，Germany)进行活化。在该情况下的暴露时间一般为1秒至10分钟，优选1-60秒。
3.4采用电子束或γ射线(如用钴-60源)进行活化可缩短暴露时间，使其达到一般为0.1-60秒。
3.5表面火焰同样可使其活化。可按简单的方式构成合适的装置，尤其是具有阻挡火焰前沿的装置，也可从例如ARCOTEC，71297Moensheim，Germany得到。可用烃或氢气作为燃烧气来操作这些装置。在所有情况下，都必须避免基体过热而受损，其中在与火焰侧相反的基体面上用冷金属面密切接触即可达到这一目的。因此，火焰活化仅限于相当薄的片状基体。暴露时间一般为0.1秒至1分钟，优选为0.5-2秒，其中火焰无一例外都是非发光火焰并且从基体至外部火焰前沿的距离为0.2-5cm，优选0.5-2cm。
3.6此外，用强酸或碱进行处理也可使基体表面活化。可举出的合适的强酸为硫酸，硝酸和盐酸。例如，聚酰胺可在室温下用浓硫酸处理5秒至1分钟。特别合适的强碱为碱金属氢氧化物的水或有机溶剂溶液。因此，可例如在20-80℃下让稀氢氧化钠溶液在基体上作用1-60分钟。另一方面，聚酰胺例如可用KOH在四氢呋喃中的2％溶液在基体上作用1-30分钟而使其活化。
3.7最后，带有对UV光照或辐射敏感的基团的单体可在基体聚合物制备过程中共聚。合适的这类单体可举出呋喃基肉桂酰衍生物，其用量例如可为3-15mol％。特别合适的这类衍生物是肉桂酰乙基丙烯酸酯和肉桂酰乙基甲基丙烯酸酯。
在某些情况下，例如用高度疏水聚合物情况下，可采用上述两种或多种方法活化基体表面。优选活化方法为按照3.1所述的用UV照射而进行的活化方法。
4.接枝(共)聚合涂层
在基体采用3.1至3.6的方法之一活化之后使活化的表面经受氧气的作用，例如在空气中作用1-20分钟，优选1-5分钟。
活化的表面(合适的情况下为按照3.7活化的表面)可按照已知的方法涂层，其中可采用例如浸涂法，喷涂法或刷涂法，并采用本发明所用的乙烯基单体溶液。已证明合适的溶剂是水-醇混合物，当然其他的溶剂也是可以采用的，只是这些溶剂对单体要具有足够的溶解能力并且很容易使基体表面润湿。溶液中的单体浓度可为1-40wt％，这取决于单体的溶解度和所要求的最终涂层的厚度。单体浓度为5-20wt％，例如约10wt％的溶液在实际上已证明是合适的，一般可经一次涂层而获得覆盖基体表面的连续涂层并且可达到大于0.1μm的厚度。
在溶剂蒸发后或在蒸发过程中，涂在活化的表面上的单体的聚合或共聚可方便地采用可见光范围内的短波长射线或采用电磁辐射的长波长范围内的射线引发。特别合适的是用波长为250-500nm，优选290-320nm的射线进行辐照。上述范围内的射线相当柔和，这是考虑到聚合过程而选择的并且不会侵害聚合物基体。与这些基体活化情况一样，也可有利地采用可大量发出单色连续射线的辐射源。可连续进行辐照，例如用XeCl或XeF作为辐射介质的激态分子UV发射机也是特别合适的。所要求的射线强度和作用时间取决于具体的亲水单体并且可很容易地用引导性试验确定。原则上，该操作中也可用汞蒸汽灯，只要这类灯能够发射大剂量的波长达到上述范围的辐射即可。在所有情况下，暴露时间为10秒-30分钟，优选2-15分钟。
有时，重复所述的步骤是很方便的，其中包括活化，目的旨在采用这种多层工艺而获得密闭和/或更厚的涂层。另一方面，也可将活化的基体浸入本发明所用乙烯基单体溶液中并在被浸状态下对其进行照射，其中必要时可在所述的氧气处理后再浸入。用给定辐射源进行照射的时间以及基体和浸入基体的溶池之间为达到要求层厚所需的接触时间可很容易地采用引导性试验确定，其中在必要时接触时间可能比照射时间更长。
表面按本发明方法进行亲水涂层的物体可经处理而使其适宜于工业，医学或生物工程应用，这已在以上加以说明。若按本发明方法进行亲水涂层的基体应用时要不含单体，那么可方便地从亲水性聚合物涂层中提取出残留的单体。这可先用水后用有机溶剂如烃如己烷或环己烷和/或用1-4碳烷醇如乙醇和正丙醇进行操作。例如，含有65-85vol％正己烷的正己烷和乙醇的混合物尤其适宜于第二提取步骤。
水滴或空气泡的接触角变化是本发明亲水作用的测定措施。例如，空气泡在由水包围的样品以下产生，再上升到样品并根据其亲水性而将其润湿。该方法已由R.J.Good et al.在Techniques of MeasuringContact Angles in Surface and Colloid Science(Editor R.J.Good)，Volume11，Plenum Press，New York，N.Y.，1979中作了说明。在以下的实施例中，在25℃下按照该说明测定接触角。这些试验旨在进一步说明本发明，并不限制按照后续权利要求书所限定的范围。
实施例1
将尺寸为5×8cm的100μm厚的聚酰胺膜样品(聚酰胺12：L2101F，Huels AG)暴露在172nm波长的激态分子辐射环境中，其中在1毫巴压力下保持5分钟。用Xe2作为激光气体的激态分子UV发射机进行辐射，其剂量为1.7kW。样品与辐射源之间的距离为4cm。
这样活化的样品在空气中保持3分钟后将其浸入浓度为10wt％的甲基丙烯酸2-羟基乙基酯水溶液中并在被浸入状态下用保持为308nm的激态分子辐射源照射5分钟。为了除去残留的单体，可在50℃下将样品3次放在水中，每次2小时，然后在Soxhleth装置中用正己烷和乙醇(体积比为79∶21)提取24小时。
该实施例以及以下实施例2-6的结果列在表1中。
实施例2
操作或方法同于实施例1，只是用丙烯酸4-羟基丁基酯作为亲水单体。
实施例3
操作或方法同于实施例1，只是用浓度为25wt％的乙烯基磺酸钠水溶液作为亲水单体。
实施例4
同于实施例1用波长为172nm的激态分子射线将厚度为200μm的聚乙烯膜样品(A 4042型，Vestolan GmbH)照射1分钟，并在空气中保持3分钟后将其浸入浓度为20wt％的N-乙烯基吡咯烷酮水溶液中。被浸入的样品然后用波长为351nm的UV激态分子射线照射6分钟，在这期间在基体上形成聚合物层。
实施例5
将聚砜(UltrasonE 200，BASF AG)溶于二甲亚砜中并将该溶液倒入Petri盘中，在该盘中溶剂蒸发而形成厚150μm的聚砜膜。该膜浸入浓度为20wt％的丙烯酸羟基丙基酯溶液中，并在被浸入状态下用波长为351nm的UV激态分子射线照射5分钟，在这期间在基体上形成聚合物层。
实施例6
将聚氯乙烯(VESTOLITE 7012，Vestolit GmbH)溶于四氢呋喃中并将该溶液倒入Petri盘中，在该盘中溶剂蒸发而获得厚200μm的膜。后续处理同于实施例4，但是用浓度为20wt％的丙烯酰胺水溶液作为亲水单体。
表1
实施例     聚合物   表面组成(按照ESCA测定)(原子％) 接触角(°)
  C   O   S   Na   Cl   N
    1 聚酰胺12未处理涂层   86.967.4    6.932.6   --   --    --   6.2-     3417
    2     聚酰胺12涂层   72.3   27.7   -   -    -    -     22
    3     聚酰胺12涂层   37.4   40.0  12.5  10.1    -    -     22
    4   聚乙烯未处理涂层   98.377.7    1.712.7    --  --    --     -9.6     9525
    5     聚砜未处理涂层   76.069.3   17.930.7   6.1-  --    --    --     5218
    6     PVC未处理涂层   69 963.9     -19.3    --  --   30.1-     -16.8     8924
可以看到，亲水化表面上的接触角相当小。对比的ESCA测定表明与聚合物之间完全无间隙的涂层，即使在用正己烷/乙醇处理几天后仍保持不变。
实施例7-11
各种聚合物基体用各种亲水单体的聚合物层涂敷，其操作方式同于实施例1-6。测定的聚合物，单体和接触角列在表2中。
表2
实施例     聚合物     亲水单体   接触角
未处理 涂层
    7     聚丙烯 聚环氧乙烷单丙烯酸酯(分子量600)     92     21
    8     聚苯乙烯     乙酸乙烯基酯     93     27
    9     聚氨酯     丙烯酸     54     19
    10     聚硅氧烷     二乙二醇二乙烯基醚     102     30
    11 聚对苯二甲酸乙二醇酯     丙烯酰化羟基丙基纤维素     71     22

Claims (15)

1.在聚合物基体上形成亲水涂层的方法，其中包括在活化的基体表面上让至少一种亲水乙烯基单体进行辐射诱导的接枝聚合。
2.权利要求1的方法，其中亲水乙烯基单体在20℃下在水中溶解度至少为10g/l。
3.权利要求1或2的方法，其中通过带有对UV辐射敏感的基团的单体共聚或通过UV辐射，高频或微波等离子体，电晕处理，电子束或γ射线，火焰和/或用强酸或碱处理而进行聚合物基体的活化。
4.权利要求1或2的方法，其中通过波长为100-400nm的UV辐射而进行聚合物基体的活化。
5.权利要求1或2的方法，其中通过高频或微波等离子体而进行聚合物单体的活化。
6.权利要求1-5中任何一项的方法，其中亲水乙烯基单体为丙烯酸或丙烯酸衍生物，甲基丙烯酸或甲基丙烯酸衍生物，羧酸乙烯基衍生物，乙烯基磺酸或乙烯基磺酸盐，烯芳基磺酸或烯芳基磺酸盐，乙烯基醚，乙烯基酮或乙烯基胺，端连烯丙基，乙烯基，丙烯基或甲基丙烯基的聚亚烷氧基化合物或带有乙烯基的官能化糖衍生物。
7.权利要求1-5中任何一项的方法，其中采用甲基丙烯酸2-羟基乙基酯(HEMA)作为亲水乙烯基单体。
8.权利要求1-7中任何一项的方法，其中采用一或多种亲水乙烯基单体并因而在聚合物基体上产生亲水均聚物或共聚物涂层。
9.权利要求1-8中任何一项的方法，其中聚合物基体是聚烯烃，聚酰胺，聚醚-嵌段酰胺，聚砜，聚氯乙烯，聚苯乙烯，聚氨酯，聚有机硅氧烷，聚酯，聚碳酸酯，聚醚，聚乙烯，聚丙烯，聚异戊二烯或聚四氟乙烯或这些聚合物的混合物。
10.权利要求1-9中任何一项的方法，其中按照已知方法用乙烯基单体溶液对活化的表面进行涂层。
11.权利要求1-10中任何一项的方法，其中采用波长为250-500nm的电磁辐射诱导接枝聚合或共聚。
12.权利要求11的方法，其中将活化的基体浸入乙烯基单体的溶液中并且在被浸入状态下对其进行辐照。
13.权利要求1-12中任何一项的方法，其中通过用水和/或有机溶剂提取而从亲水涂层中除去残留的单体。
14.具有按照权利要求1-13中任何一项所述方法进行涂层的表面的物体。
15.按照权利要求14所述的物体用于工业，医学或生物工程。
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