聚醚砜(PES)是一種綜合性能良好高分子材料,大量用于很多工業(yè),生物醫(yī)學(xué)行業(yè)。理解其親疏水性對(duì)于精確控制其于過(guò)濾,生物材料,膜分離行業(yè)用至關(guān)很大。本文將詳細(xì)探討聚醚砜化學(xué)結(jié)構(gòu)如何決定其親疏水性,并討論如何通過(guò)表面改性技術(shù)調(diào)整其表面性質(zhì)以適應(yīng)特定用需求。
聚醚砜化學(xué)結(jié)構(gòu)與親疏水性
聚醚砜(PES)基本結(jié)構(gòu)由苯環(huán),醚基以及硫醚基組成,這種結(jié)構(gòu)賦予了它優(yōu)良化學(xué)穩(wěn)定性,機(jī)械強(qiáng)度。于討論親疏水性時(shí),很大是要考慮材料表面自由能,這直接影響材料與水分子之間相互作用。
從理論上講,PES非極性結(jié)構(gòu)特征較為明顯,其硫醚基,苯環(huán)疏水性質(zhì)使得未經(jīng)處理PES表面通常表現(xiàn)出較強(qiáng)疏水性。疏水性表現(xiàn)為水滴于PES表面上高接觸角,較差潤(rùn)濕性。
聚醚砜表面改性
盡管PES本質(zhì)上較為疏水,但通過(guò)物理或化學(xué)方法可以很好改變其表面性質(zhì),使其變得更加親水。常見(jiàn)改性方法包括:
表面涂層:通過(guò)于PES表面涂覆一層親水性材料如聚乙二醇(PEG)或其他親水性聚合物,可以顯著增強(qiáng)其表面親水性。
離子體處理:使用氧氣或氮?dú)怆x子體處理PES表面,引入含氧或含氮極性官能團(tuán),這些官能團(tuán)能夠增強(qiáng)材料表面親水性。
化學(xué)改性:通過(guò)化學(xué)氣相沉積或濕化學(xué)方法將功能性單體接枝到PES表面,例如引入羥基,羧基親水基團(tuán),這些基團(tuán)可顯著增強(qiáng)材料親水性。
聚醚砜親疏水性對(duì)用影響
PES親疏水性直接影響其于水處理,生物醫(yī)學(xué),膜科學(xué)中用效果。例如,于水處理中,較為疏水PES膜更容易受到有機(jī)物污染,而更親水表面則可以降低這種污染,延長(zhǎng)膜使用壽命。于生物醫(yī)學(xué)用中,親水性較高PES表面能夠抵抗蛋白質(zhì)吸附,減少免疫系統(tǒng)反應(yīng),是生產(chǎn)血液透析膜,藥物釋放系統(tǒng)理想選擇。
結(jié)論
總結(jié)來(lái)說(shuō),聚醚砜(PES)疏水性源于其本身化學(xué)結(jié)構(gòu),但通過(guò)很多表面改性技術(shù),可以很好增加其表面親水性。這些改性不光拓展了PES于工業(yè),生物醫(yī)學(xué)行業(yè)用,還提升了其于實(shí)際用中性能。知道,掌握PES親疏水性及其改性技術(shù),對(duì)于設(shè)計(jì),制備性能很好PES基產(chǎn)品具有很大實(shí)際意義。
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