摘要：两性离子形状记忆聚合物(SMPs)是一类非常有应用前景的智能医用高分子.本项目创新性制备了一类两性离子聚合物的形状记忆材料,采用现代分析方法对两性离子SMP的分子结构,形状记忆性能、热性能和亲水性能、生物相容性等进行了系统研究.本项目选用含叔胺基的二元醇(如MDEA)与二异氰酸酯(如HDI)反应合成MDEA-HDI聚氨酯,然后采用1,3-丙磺酸内酯(PS)对其进行两性离子化处理,制备新型两性离子形状记忆聚氨酯(SMPU).结构分析表明该类两性离子SMPU同时含有磺酸基阴离子和季铵阳离子基团;热性能分析表明两性离子含量影响聚氨酯的玻璃转化温度(Tg),调节PS用量可以使Tg接近人体温度;动态力学性能分析表明该类SMPU具有微相分离结构,有机会实现形状记忆性能.静态力学性能分析表明机械强度随两性离子结构含量增加而增加,而断裂伸长率随之下降.形状记忆性能分析证实DMAEA-HDI-PS体系的SMPU具有多重形状记忆性能;其形状回复率随两性离子结构含量增加而下降.另外,还发现该类两性离子SMPU还具有特殊的自修复性能,通过适当湿度或水处理,经低温烘干后可以实现可修复的形状记忆性能;接确角实验也表明该体系SMPU具有良好的亲水性能;最后,细胞活力与NO自由基生成量研究表明该体系SMPU也具有良好的生物相容性,两性离子结构含量越高,其生物毒性越低,即具有更好的生物相容性.抗菌性能测试也发现该类SMPU还具有较好的抗菌性能.因此,DMAEA-HDI-PS体系的两性离子SMPU在生物医疗领域也具有非常重要的应用前景.总之,通过系统研究上述该体系的两性离子形状记忆聚合物,本项目成功发现两性离子形状记忆聚合物具有良好的多重形状记忆性能和良好的生物相容性;有机会实现自修复性能和抗菌性能,他们可作为智能医用高分子材料应用于生物医疗领域,具有重要的经济与社会效益.
