可控自由基聚合制备高透氧两亲共连续聚合物网络的研究

围绕制备人工胰腺封装材料用高透氧两亲共连续聚合物网络(Amphiphilic conetwork,APCN)的关键科学问题，提出采用可控自由基聚合法制备新型聚二甲基硅氧烷类APCN，实现高透氧性APCN的孔径尺寸可控。.拟将N-乙烯基吡咯烷酮等亲水单体与高透氧聚二甲基硅氧烷合成一系列线性（三嵌段、多嵌段）、星型两亲嵌段共聚物，实现亲、疏水链段的尺寸可控性，建立相应ATRP、RAFT合成方法；两亲嵌段共聚物经化学修饰与硅氧烷交联剂发生硅氢化交联反应，通过控制亲水链段尺寸、交联密度等构筑孔径尺寸可控、具有选择透过性(胰岛素快速通过，阻挡免疫球蛋白通过)、透氧率高、尺寸稳定、含水率适宜的APCN；揭示APCN的性能与组成、结构关系的规律。有关研究成果不仅是高分子合成化学的重要组成部分，而且为生物人工胰腺封装材料的设计和制备找到新的突破口，丰富、发展制备高透氧APCN的理论和方法，扩展其应用范围。

本项目的研究内容和任务按计划已全面完成。项目的主要研究内容为：1.采用准活性自由基聚合（ATRP和RAFT）合成线性或星型两亲三嵌段聚合物，制备了亲疏水链段长度不同的聚合物，所制备的两亲聚合物的分子量分布很窄，实现了亲水连段尺寸的可控，这将对实现所制备两亲聚合物网络的亲水孔道可控具有重要意义。2.通过对上述聚合物进行末端改性或准活性自由基聚合（ATRP和RAFT）扩链反应而引入了活性交联点，并未影响两亲聚合物的分子量分布，即末端改性或扩链反应未破坏亲水连段尺寸的可控。3.将带活性交联点的聚合物和聚氢硅氧烷进行化学交联，生成两亲聚合物交联网络，探讨了亲疏水链段长度、交联密度和聚合物结构等对两亲聚合物网络性能的影响。成功地制备了高强度、高透氧率、生物相容性好、孔径尺寸可控、尺寸稳定、含水率适宜的APCN。4.合成的两亲共聚物用于膜的抗污改性效果显著。有关研究成果不仅是高分子合成化学的重要组成部分，而且为生物人工胰腺封装材料的设计和制备找到新的突破口，丰富、发展制备高透氧APCN的理论和方法，扩展其应用范围，有望在智能高分子、隐形眼镜、生物材料、抗污涂层和生物器件等方面有潜在的应用。本项目已发表标有基金资助号的英文论文12篇，其中SCI收录期刊10篇，EI收录期刊2篇，授权中国专利4项，申请发明专利2项；1人次获2012年度教育部新世纪优秀人才支持，培养博士生4名，硕士7名。