Abstract
近來高分子材料應用在醫方面日趨重要, 其中水膠 (hydrogel) 佔有重要的地位。水膠是易被水膨閏 (20?95%bywt)但不溶於水的物質。由於含水, 使機械性質變差, 所以實驗以具有良好機械性質的苯乙烯- 丁二烯- 苯乙烯 (SBS)參團聯共聚物為基質材料, 鑄成薄膜, 再將水膠類的甲基丙烯酸2 - 氫氧基乙酯 (HEMA )接枝聚合在SBS 表面上, 使得接枝共聚物SBS - g - HEMA, 擁有基質材料之機械性質, 及水膠類的抗凝血性質。本實驗分三部份進行:( 一 )接枝聚合物之製備, 照射量與接枝量之關係, 及機械性質。以溶劑將SBS 鑄成薄膜, 浸於HEMA單體60小時, 取出, 然後在HEMA單體與SBS 薄膜共存情況下, 以鈷六十照射, 進行接枝聚合反應。照射後以乙醇萃取, 去除均質的Poly HEMA, 所得最後產品以IR鑑定接枝共聚物之生成, 用SEM 證實為表面接枝, 並測機械性質及接枝量。( 二 )溶液鑄膜的探討選用不同鑄膜溶劑, 以TEM 研究形態的變化, 並測機械性質: 抗張強度、伸張量、黏彈性及應力緩和, 討論溶劑的選用對機械性質的影響。改變不同鑄膜條件, 以TEM 探討溶液鑄膜條件的選擇對微細結構的影響。( 三 )生體適合性( biocompatibility )之研究做接觸角的實驗, 研究接枝共聚物的濕潤性。測定凝血時間, 探討抗血栓性, 並討論溶質透過性及透氧係數。實驗結果, 得知HEMA接枝於SBS 表面: 其接枝量與總照射量有關。進行接枝反應所須的總照射量有最低限值, 而在總照射量達1 Mrad左右時, 接枝量約達定值7%。至於接枝共聚物SBS - g - HEMA之機械性質, 具有SBS 之特性, 並且抗張強度( 約280 kg/cm2), 伸張量( 約850%) 比濕潤的Poly HEMA ( 2.5kg/cm2, 50%)強百倍。當改變不同溶劑鑄膜時, 對聚丁二烯成分為較佳溶劑者, 如THF/Heptane)混合溶劑,會使其成為基體( matrix ), 而聚苯乙烯則形成區域( domain) 分佈其間。若溶劑對聚苯乙烯成分為佳溶劑者, 如THF/MEK 混合溶劑, 則聚苯乙烯成分會形成連續相。由於形態上的不同, 造成黏彈性, 應力緩和的變化, 但對抗張強度及伸張量, 所得結果則相近。適當的使用不同溶劑及鑄膜條件, 可以獲得不同的微細構造的SBS 薄膜, 其內部構造可由緻密質改變為連續性的多孔質。這種變化對尿酸、肌酸 等溶質的透過性及氧氣透過性, 有相當的影響, 比較上多孔質之材料的透過性較大。在接觸角的研究, 顯示SBS - g - HEMA接枝共聚物的濕潤性較基質SBS 為佳, 並近似於Roly HEMA 。至於凝血時間測量結果, 疏水性聚合物, 如PS約為8 分鐘, 親水性聚合物Poly HEMA 則為18分鐘, 至於接枝共聚物SBS - g - HEMA為15分鐘近似於PolyHEMA。由所得結果, SBS - g - HEMA, 具有基質SBS 之機械強度及Poly HEMA 之抗血栓性與濕潤性。因而可考慮做為血袋、生液導管, 透析薄膜等生醫高分子材料。