Формування гідрогелів, прищеплених до пероксидованої полімерної поверхні

Abstract

Дисертація присвячена розробці способів закріплення полімерних гідрогелів на полімерних поверхнях з використанням гетерофункціональних поліпероксидів в якості активаторів цих поверхонь. Для формування прищеплених гідрогелів одержано новий поліпероксидний макроініціатор на основі синтезованого N-[(трет- бутилперокси)метил]акриламіду та октилметакрилату. Досліджено кінетичні закономірності кополімеризації цих мономерів. Показано, що за допомогою одержаних поліпероксидних макроініціаторів можна сформувати прищеплені шари гідрофільних полімерів, а в присутності біфункціональних зшиваючих агентів – прищеплені д поверхні гідрогелі. Розроблено спосіб одержання прищеплених гідрогелів за технологічно зручнимметодом по конденсаційному механізму формування полімерного каркасу геля. Прищеплення гідрогелів до полімерної поверхні з використанням поліпероксидних макроініціаторів дозволяє не лише покращити механічні властивості гідрогелів, а й надати полімерним поверхням (виробам) не характерних їм гемосумісних властивостей.20 измерения свободной поверхностной энергии по методу двух жидкостей, исследованы особенности формирования привитых нанослоев и оптимизированы условия пероксидации поверхности полиолефинов. Установлено, чт процес прививки полипероксидного слоя зависит от таких факторов, как высота нанесенного слоя, содержание пероксидных фрагментов в составе кополимера, время и температура модификации. Показано, что полученные полипероксидные макроинициаторы можно использовать для формирования привитых слоев гидрофильных полимеров, а в присутствии бифункциональных сшивающих агентов – привитых к поверхности гидрогелей. Установлено, что макроинициаторы с первично-третичными пероксидными группами имеют более высокую эффективность прививки в водной среде, чем макроинициаторы с итретичными пероксидными группами. Изучено влияние различных факторов на прививку полиакриламидного слоя к пероксидированной поверхности, установлено, что данный процес существенно зависит от рН водного раствора акриламида, а оптимальные значения рН для прививки равны 6-7. Прививка полиакриламидного слоя к поверхности дала возможность получить привитые к поверхности гидрогели конденсационным механизмом формирования полимерного каркаса геля. Для осуществления этого пути были использованы водорастворимые полимеры (полиакриламид и поли(гидроксиметилакриламид) которые могут взаимодействовать между собой с образованием ковалентных связей. Таким образом, при формировании полимерного каркаса гидрогеля в водной среде путем взаимодействия этих полимеров в присутствии модифицированных полиакриламидом пластинок осуществляется прививка гидрогеля к поверхности пластинок. Кроме того, этот метод был использован для получения пористых гидрогелей с улучшенными механическими свойствами не только за счет прививки к поверхности, но и путем укрепления стенок пор. Пористые гели получали взаимодействием полиакриламида и поли(гидроксиметилакриламида), в присутствии модифицированного полиакриламидом диоксида силиция и модифицированных полиакриламидом пластинок полипропилена. Удаление минерального наполнителя обеспечили действием раствора плавиковой кислоты. Прививка гидрогелей к полимерной поверхности с использованием полипероксидных макроинициаторов позволила не только улучшить механические свойства гидрогелей, но и придать поверхностям (изделиям) не характерных для них гемосовместимых свойств.Диссертационная работа посвящена разработке способов прививки полимерных гидрогелей к полимерным поверхностям с использованием гетерофункиональных полипероксидов в качестве активаторов этих поверхностей. Для формирования привитых гидрогелей получено новый полипероксидный макроинициатор – сополимер N-[(трет-бутилперокси)метил]акриламида и октилметакрилата. Исследованы кинетические особенности сополимеризации этих мономеров. С использованием современных методов исследования (AFM микроскопия, FTIR спектроскопия) и определения энергетических характеристик поверхности путем.This thesis is devoted to the development of methods of polymer hydrogel grafting to the polymer surface, using heterofunctional polyperoxides as surface activators. New polyperoxide macroinitiator based on N-[(tert-butylperoxy)methyl]acrylamide and octylmethacrylate was obtained for grafted hydrogel formation. Kinetics rules of this 21 monomer copolymerization has been investigated. It was shown that hydrophilic grafted layers can be formed using developed polyperoxide macroinitiators, and grafted to the surface hydrogels can be formed in the presence of bifunctional cross-linking agents. The suitable way of grafted hydrogel formation by condensation mechanism has been developed. Hydrogel grafting to the polymer surface using polyperoxide macroinitiator allows to increase hydrogel mechanical properties and to provide special blood-compatible properties to polymer surfaces.