学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

贻贝仿生聚氨酯的合成与性能研究

作　者: 孙培育
导　师: 王新灵
学　校: 上海交通大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 贻贝仿生黏附蛋白多巴胺多巴聚氨酯
分类号: TQ323.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 353次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

海洋生物贻贝通过分泌蛋白粘液能够迅速地黏附在金属、玻璃、聚合物及矿物等各种表面上,甚至是极难黏附的聚四氟乙烯,就算是在波涛汹涌的巨浪冲刷下仍能紧紧黏附基材。贻贝黏附蛋白具有万能黏附和超强的防水黏附性能,且不会引发人体免疫反应,在国防和海洋工程领域中船舶或潜艇的防水密封胶和粘合剂、生物医药领域中软组织快速缝合或硬组织粘接的医用粘合剂、表面化学领域中材料表面功能改性的底层黏附涂层等方面有着广阔的应用前景。然而,超低的制备量、复杂的工艺和昂贵的价格限制了通过传统的蛋白提取法和基因工程克隆法制备的贻贝粘合剂的应用。本论文期望能将贻贝黏附蛋白的超强黏附性能与聚氨酯的低成本、简单易得、结构可设计等优点相结合,制备能广泛应用的高性能贻贝仿生聚氨酯黏附材料。本论文分别通过两种不同的方式,即羧基(-COOH)与氨基(-NH2)的酰化反应和异氰酸酯基(NCO)与氨基(-NH2)的偶联反应,合成了侧链含多巴胺的学位论文">多巴胺的贻贝仿生聚氨酯和端基为多巴胺的贻贝仿生聚氨酯,并研究了其作为粘合剂或黏附涂层的相关性能。侧链含多巴胺的贻贝仿生聚氨酯是通过合成的含羧基聚氨酯与多巴胺(Dopamine)进行酰化反应制备。通过红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)和紫外-可见光(UV-vis)等测试结果分析表明,多巴胺成功地引入到聚氨酯的侧基上;热失重分析(TGA)结果表明,多巴胺的引入使得含多巴胺的聚氨酯相对于含羧基的聚氨酯的分解温度提高了20 oC左右;通过万能电子拉力机测试了贻贝仿生聚氨酯的粘接性能,并通过紫外-可见光和流变行为测试初步探讨了粘接机理。结果表明制备的侧链含多巴胺的贻贝仿生聚氨酯表现了类似于贻贝黏附蛋白的万能黏附效果。对于金属、玻璃和聚合物等各种基材,引入很少量的多巴胺(约2wt%)都能使粘接性能大大提高,表现为同时提高界面作用力和内聚力。理论分子量分别为8800、17400、34500的贻贝仿生聚氨酯对铁片的剪切粘接强度分别达到2.1MPa、3.5MPa和5.2MPa,可分别与分子量为9.8万、18.6万、25.5万的贻贝仿生聚肽的粘接性能相媲美。端基为多巴胺的贻贝仿生聚氨酯是通过NCO封端的聚氨酯预聚物与多巴胺进行偶联反应制备。FTIR、NMR、UV-Vis、GPC等测试结果证实了贻贝仿生聚氨酯的结构,同时分析表明利用NCO能高效、定量地将贻贝黏附蛋白功能元引入到高分子链中,其效率远高于通过-COOH与-NH2的酰化反应。接触角测试可知,端基为多巴胺的贻贝仿生聚氨酯能黏附各种不同的基材,可作为各种材料表面功能改性的底层黏附涂层。

贻贝仿生聚氨酯的合成与性能研究

内容摘要

全文目录

相似论文