聚多巴胺涂层表面PEG聚合物刷微图案的制备
2021-03-08王永成赵海利谢林生马玉录
王永成,赵海利,谢林生,马玉录,沙 金
(华东理工大学机械与动力工程学院,上海 200237)
1 前 言
表面聚合物刷作为实现材料表面多功能化的重要手段,在智能表面[1-2]、防污涂层[3-4]、生物功能化表面[5-6]和电子[7]等多领域都有着重要作用。表面引发原子转移自由基聚合SI-ATRP(surface-initiated atom transfer radical polymerization)具有单体范围广、反应条件耐受性强、聚合物刷化学组成及分子结构可调等优势,被广泛应用于表面聚合物刷微图案的制备[8-9]。自1995年Matyjaszewski等[10]提出ATRP反应技术以来,ATRP反应的发展经历了反向ATRP、正向反向共存ATRP[11]、引发剂持续再生活化ATRP[12]、电子转移生成活化剂ATRP[13]、电子转移再生活化剂ATRP[14]、电化学调控ATRP[15]以及光诱导ATRP[16-19]等阶段,其中光诱导ATRP以其反应过程温和、高效且聚合过程“开”和“关”可控而受到了广泛的关注。
传统ATRP引发剂的接枝通常是通过将羟基或胺基功能化的基底浸泡在硅氧烷引发剂的溶液中来完成。马康等[20]将食人鱼溶液处理得到的羟基化硅片基底浸泡在配制好的引发剂溶液中反应24 h,实现了表面引发剂接枝的硅片基底。虽然该方法可在交联聚苯乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、聚偏氟乙烯、聚(醚酮)等材料表面实现引发剂接枝,但对于有机溶剂和试剂敏感的基体材料并不适用。因此,气相附着法、微接触印刷法和逐层沉积法等被开发并用于溶剂敏感基体材料表面的引发剂接枝。其中,利用聚多巴胺(PDA)涂层来辅助引发剂接枝的方法得到了广泛关注。利用PDA的仿生原理,PDA涂层制备过程简单且适用于各种类型基质表面的改性,辅助引发剂接枝可以在一定程度上规避基材选择对表面引发剂接枝的束缚。……
