聚丙烯表面抗挂壁功能的修饰及工艺优化研究

论文总字数：20454字

摘 要

聚丙烯材料在生物检测领域应用广泛，但表面性能的不足严重限制其在高端检测方面的应用。本课题主要致力于研发具有强抗蛋白吸附能力，和抗液滴挂壁能力的的聚丙烯生物耗材。本课题通过表面修饰改变聚丙烯的表面结构，通过添加表面活性剂，并用硅烷化试剂来处理，从而使聚丙烯具有抗挂壁能力和抗蛋白吸附能力。研究结果表明：硅烷化偶联剂处理的PP材料的蛋白吸附量有了明显的下降，对于牛血清蛋白其吸附量由4.79955μg/cm²下降到3.83208μg/cm²；而纤维蛋白质量由3.90525μg/cm²下降到2.18982μg/cm²，表面硅烷偶联剂对PP材料的处理有利于提高其抗蛋白吸附能力。此外，通过挂壁量的工艺优化，硅烷化偶联剂KH560在25℃，浓度为5%时，处理的聚丙烯材料的抗挂壁量有了明显的下降（59.8%）。实验结果表明改性的聚丙烯材料有望在新的检测领域得到应用。

关键词：聚丙烯（PP）；移液枪吸头；深孔板；亲水性；抗挂壁量；抗蛋白吸附

Study on modification and process optimization of anti wall function of polypropylene surface

Abstract

Polypropylene material is widely used in the field of biological detection, However, the lack of surface performance severely limits its application in high-end testing. This report is mainly focused on the research and development of polypropylene with strong anti protein adsorption capacity, and the ability of anti drop wall. In this study, the method for changing the surface structure of polypropylene is Mainly to add surfactant, and the silane reagent, so that the PP with hydrophilic and anti protein adsorption capacity. It can be found in the experiment that, protein adsorption amount of PP material treated with silane coupling agent was obviously decreased. For bovine serum albumin adsorption capacity decreased from 4. 79955 μg/cm² to 3. 83208μg/cm² and the fibrin adsorption decreased from 3.90525μg/cm² to 2.18982μg/cm². Process optimization for wall hanging have also improved. It can be seen that polypropylene material threated with silane coupling agent KH560 at 40℃, the concentration of 3% has a significant decline in wall hanging wall, and the other characterization of it also shows that the KH570 is suitable for surface modification. The amount of the treated polypropylene material has a significant decrease (59,8%). The experimental results show that the modified polypropylene material is expected to be applied in the new testing field.

Keywords：Polypropylene (PP); Liquid suction head; Deep hole plate; Hydrophilicity; Wall hanging weight; Anti protein adsorption

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 前言 1

1.1 PP材料的的简介及应用 1

1.1.1 聚丙烯的物理性能 1

1.1.2 移液枪吸头的简介及应用 1

1.1.3深孔板的简介及应用 2

1.2 抗蛋白吸附能力的研究原理与采用方法 2

1.3 硅烷偶联剂简介 3

1.4 本实验主要研究内容 3

第二章 抗蛋白吸附试验 5

2.1 实验药品与仪器 5

2.2 实验过程 5

2.3 实验结果与讨论 6

2.4 本章小结 9

第三章 抗挂壁量实验优化 10

3.1 实验试剂硅烷偶联剂的简介^[17] 10

3.2 实验思路 10

3.3 实验表征 10

3.4 实验结果与讨论 11

3.4.1 接触角测试结果 11

3.4.3 电镜图的研究 14

3.4.4 移液枪吸头液滴挂壁量的研究^[18] 14

3.5 方案确定 15

3.6 本章小结 16

第四章 总结与展望 17

4.1 总结 17

4.2 展望 17

致 谢 18

参考文献 19

附录1 1

第一章 前言

聚丙烯材料，具有密度小，良好的耐热性（110℃-120℃），良好的化学性能好，与绝大多数试剂都不会发生化学反应，价格较为低廉，适用于生活农业等各个领域。在我国现阶段使用的工业材料中，聚丙烯材料由于其种类多样，价格低廉在市场中占有一个巨大的份额。在生化实验中中国可以说是世界上聚丙烯需求量最大的国家，聚丙烯也是不可或缺的材料之一，然而在实验室的使用中，由于对实验数据的精确要求，我国对实验用聚丙烯材料的研究能力还有待增进，从而致使pp材料的贸易逆差。因此，尽快的研发出满足实验要求的聚丙烯材料，提高市场竞争能力，迫在眉睫。本课题针对这一现状，对聚丙烯材料的抗挂壁量和抗蛋白吸附能力进行了研究，这不仅能改变科学技术上落后的现状，还能带来不可预估的经济价值和发展前景。

1.1 PP材料的的简介及应用

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