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细菌等有害微生物给人类在众多领域带来严重危害,尤其在医疗卫生领域。始于医疗设备表面的细菌黏附所引起的细菌感染问题很严重,很多研究表明细菌等微生物黏附与材料表面进而形成生物膜,是细菌等微生物污染的关键所在。因此,认识细菌与材料表面间的相互作用,阻止细菌在表面的粘附尤为重要。为了有效防治细菌等微生物的污染和侵害,使用抗菌材料已成为一种迫切的需求和选择。含氟材料具有耐候性强、表面能低、耐摩擦等优异性能,广泛应用于各种功能材料领域。在抗菌材料领域内,当前关于含氟抗菌材料的研究尚少,尤其是含氟抗菌材料的表面结构对其抗菌性能的影响方面。因此,研究氟化抗菌聚合物的分子结构、材料表面结构与材料表面抗菌性能的关系,对于理清氟化抗菌聚合物的抗菌机制,优化抗菌高分子材料的分子结构,提升材料的抗菌效力,对研制持久高效、稳定的抗菌自清洁涂层材料有着重要的指导意义。本文合成了普通抗菌聚合物及含氟抗菌聚合物,使用FT-IR、NMR、GPC、XPS及表面能等手段表征聚合物结构及其表面性能。采用抑菌圈法、光密度法(OD600)、菌落计数法研究了不同聚合物的抗菌性能。利用扫描电镜(SEM)观察了样品表面的细菌黏附情况。并关联抗菌聚合物样品的表面性质与抗菌性能,得到如下结论:(1)以对氯甲基苯乙烯、环丙沙星(CF)为原料合成可聚合的抗菌性新单体(BCF),再结合甲基丙酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸-2-全氟辛基乙酯(FMA)合成了BCF类抗菌聚合物。考察了BCF类抗菌聚合物的表面性质及抗菌性能,发现当BCF类含氟抗菌聚合物中抗菌组分≥4.9mol%(11.0wt%)时,聚合物拥有高效杀菌性(杀菌率>99%)及抗细菌黏附性(阻止生物膜的形成)。(2)采用点击化学合成了GMA(-CF)及HEMA(-CF)两类含氟抗菌聚合物。同样对抗菌聚合物的组成、表面性质及抗菌性能进行研究,发现GMA(-CF)类抗菌聚合物中抗菌组分在4.0mol%(约9.8wt%)以上时均具有优异的杀菌性能(>99.5%);发现聚合物中氟含量的增加,表面能越低及表面黏附的细菌越来越少(GM12F12表面能降至7.4mN/m,且几乎无细菌黏附),防止生物膜的形成。研究结果表明,含氟抗菌材料的抗菌机理可认为是:含氟单元引入后,材料真实环境材料下表面重构能力变强。在实际环境下含氟抗菌材料表面具备足量的抗菌基团及氟元素,保证了抗菌材料表面的高效杀菌性及阻止生物膜形成。