聚己内酯具有生物可降解性、良好的药物通透性、较好的生物相容性、材料容易获得等特点,被广泛的应用生物学材料,药物缓释和传递,组织工程,生物支架等领域。由于PCL分子链缺少活性基团,化学改性难,多以物理共混改性研究为主。为数不多的化学改性方法也只得到了分子量较低的改性聚合物,这限制了PCL材料的进一步应用。本文利用醇胺氨解高分子量的PCL,赋予了PCL链反应活性,将亲水的聚乙二醇链段嵌入PCL链中,制备了亲水改性PCL聚合物;同时,采用这种方法将含氟链段引入PCL链中,实现了PCL聚合物的疏水改性。利用静电喷射技术,制备了亲疏水改性PCL聚合物微球,并将微球涂层整理到棉织物表面,实现了棉织物的表面功能化。具体工作从以下四个方面展开:(1)PCL/PEG嵌段聚合物的制备及其酶催化降解以6-氨基-1-己醇氨解PCL,在PCL链端引入羟基活性基团;由羟基与丁二酸酐进行反应,在PCL链端引入羧基;最终通过酯化反应将聚乙二醇接入PCL大分子链中,制备PCL-PEG400和PCL-PEG1000聚合物材料,实现聚己内酯的亲水改性。改性产物结构通过FT-IR、1H NMR、XPS、GPC进行了鉴定,对水静态接触角测试研究了聚合物膜的表面润湿性能,结果表明PEG链的引入使得PCL的亲水性获得了显著改善。将一定质量和尺寸的聚合物薄膜圆片在含有米曲霉脂肪酶的PBS溶液中,处理不同时间,通过样品的失重率和外观变化,记录了酶催化降解过程。结果表明,PEG链段引入能够加快PCL降解。1H NMR,GPC和SEM测试结果证实了PEG改性PCL有更快的酶催化降解速率,且PCL降解从膜表面开始。(2)静电喷射法制备PCL/PEG嵌段聚合物微球及棉织物涂层配制PCL、PCL-PEG400、PCL-PEG1000聚合物溶液(3 wt%),采用静电喷射技术制备聚合物微球,优化了流速、电压、接收距离等工艺参数,微球的粒径、粒径分布和表面形貌通过SEM及图像处理软件(Image J)进行了表征。结果表明,微球的粒径随着流速和接收距离的增大而增大,随着电压的升高而降低,其中接收距离对粒径的影响相对较小。通过对三种聚合物微球的表面形貌对比发现,PCL微球表面有较多的微孔和褶皱;PCL-PEG400微球表面光滑,有少量的微孔;PCL-PEG1000微球表面的微孔消失,但出现较深的褶皱。优化了三种聚合物微球的制备工艺,并对棉织物进行涂层整理,经粘合剂处理获得了有一定牢度的微球涂层整理棉织物。(3)氟化PCL聚合物的制备及酶催化降解以1H,1H,2H,2H-全氟辛基丙烯酸酯(TFOA)为单体,PMDETA/溴化亚铜为催化剂,溴代异丁酸乙二醇酯(HEBi B)作为引发剂,通过ATRP反应制备不同分子链长的端羟基聚合物PTFOA。由PTFOA的端羟基和PCL端羧基酯化,将含氟链段引入PCL中,制备了不同氟含量的PCL-PTFOA聚合物。通过FT-IR,1H NMR,19F NMR,XPS,EDS对目标聚合物的结构进行了表征。利用GPC分析了改性前后聚合物的分子量和多分散性。结果表明,在温和的化学改性条件下,反应过程中PCL链基本未发生降解。测试了改性聚合物膜对水和正十六烷静态接触角,并计算得到其表面自由能,发现延长PTFOA链段,氟化改性PCL的疏水性逐渐提高并获得了疏油性,同时膜的表面自由能大幅降低。PCL、PCL-PTFOA(2h)、PCL-PTFOA(6h)聚合物薄膜酶催化降解实验结果表明,PTFOA的引入使在降解前期PCL降解减缓,但是最终改性聚合物有着更高的降解失重率。对降解过程中薄膜表面形貌观察发现,酶催化降解仅在膜表面开始,在降解后期,氟化PCL聚合物膜圆片出现缺失,不再具有完整性。(4)氟化PCL聚合物微球制备及棉织物涂层配制3 wt%的PCL、PCL-PTFOA(2h)、PCL-PTFOA(6h)溶液,静电喷射法制备微球,得知微球的粒径随着流速的增大而增大,随着电压的升高而降低,其中电压影响较小。PCL微球粒径在6.5-11.0μm可控,微球表面呈现出凹坑、褶皱,类“高尔夫球”结构,且成球性好;PCL-PTFOA(2h)微球粒径大小在4.4-7.0μm可控,微球表面呈现出类蜂巢结构;PCL-PTFOA(6h)微球粒径大小在5.6-9.0μm可控,微球表面同样具有凹坑,皱褶,类蜂巢结构。测得凹坑处的氟含量高于皱褶凸起部位氟含量,这是因为静电喷射制备含氟聚合物微球时,两亲性聚合物在热诱导和溶剂蒸发诱导下,微相分离作用的结果。通过筛选最优电喷工艺,对经粘合剂处理后的棉织物进行整理,可获得具有一定牢度的微球整理棉织物。测得PCL-PTFOA(2h)和PCL-PTFOA(6h)微球整理后的棉织物接触角分别为159.5°、160.0°,表现出“荷叶效应”,结合喷淋测试可知整理后棉织物具有超疏水性能。