表面接枝改性技术作为材寻找更多料表面功能化修饰的主要方法之一,为在基材表面选择性地引入各种活性基团,以及赋予表面所需的性能提供了解决方案。不同的环境因素,例如潮湿或水体环境、不同的p H值等,均可能对接枝层的性能产生不可逆转的影响。针对这一问题,本文提出了一种耐环境侵蚀的功能性接枝层的设计方案,避免了在严苛使用环境寻找更多中的失效,保护了表面改性接枝层的功能的持久性。本文的工作内容包括三个部分:(1)利用紫外光介导BOPP表面接枝线性聚硫醚,并进一步后功能化修饰构建表面亲水抗菌接枝层;(2)利用紫外光介导BOPP表面接枝交联聚硫醚,并以表面巯基为反应位点,二次接枝聚合构建功能性表面接枝层;和(3)紫外光介导的亲水乙烯基醚与离子液体共聚合构建长效抗菌的BOPP表面接枝层。主要研究内容和结果如下:1.利用紫外光介导thiol-ene点击聚合,在双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)基材表面构建了巯基封端的线性聚硫醚接枝层。通过紫外-可见分光光度计(UV-vis)等对表面巯基数量进行测定,表面巯基浓度高达3.4×10~4ea/nm~2。利用表面-SH与环氧基团的反应制备了季铵盐修饰的接枝层,然后通过金属离子的配位络合作用在接枝层固定了Zn~(2+)离子。构建的复合接枝层有优异的耐溶剂和抗菌性能,改性薄膜在水中浸泡21天后仍保持了对金黄色葡萄球菌(S.aureus)达99.98%的抗菌率,在0.1 M Na OH水溶液中浸泡三天也依旧能够保持对于金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coli)的抗菌性。2.利用紫外光介导的thiol-ene点击聚合,在BOPP薄膜基材上构建了交联聚硫醚接枝层,表面活性巯基浓度提高了两个数量级,表面三维空间的活性巯基浓度最高可达823 ea/nm~3。借助交联聚硫醚中间层贡献的大量活性巯基,实现了可见光下活性巯基二次接枝两性离子单体和阳离子季铵盐单体的聚合。甲基丙烯酸-2-(二甲基十二烷基铵)乙酯单体(QA-12)在参与二次接枝聚合后,使表面获得了99.99%的对S.aureus和E.coli的抗菌率;2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱(MPC)单体在参与二次接枝聚合后,通过在激光共聚焦显微镜下(CLSM)观察表面粘附细菌的染色情况,可以发现两性离子单体修饰后的表面几乎没有活细菌的粘附生长。并且,使表面水接触角最低降至48°。3.研究了BOPP薄膜为基材的紫外光介导的离子液体单体与含羟基的乙烯基醚类单体的表面接枝共聚聚合物刷。锌离子参与配位络合作用并且在表面均匀分散。五种不同烷基链长和结构的离子液体单体与锌离子的双重作用使得惰性的BOPP表面润genetic loci湿性和抗菌性均有显著的改善。其中,具有双咪唑环结构的单体(1-乙基-3-(1-乙烯基咪唑-3-己基)溴化咪唑和1-乙基-3-(1-乙烯基咪唑-3-己基)溴化咪唑)参与反应后,为表面提供了更高的电荷密度,成功使表面水接触角降低至66°。此外,这类双咪唑环的离子液体单体还展示出了比单咪唑环单体更加稳定的抗菌效果。表面改性后的聚合物薄膜在水中浸泡14天后,依旧保持了对S.aureus和E.coli高达99.98%的抗菌性。