聚酰胺-胺树枝状分子(PAMAM)具有高效的广谱性杀菌能力,在生物体内血液毒性较低,并且极少引起免疫反应,成为生物材料领域当中的一大研究热点,被广泛应用在基因标记修饰、药物释放、生物胶粘剂、抗菌涂层等方向。然而,对于PAMAM杀灭细菌的作用机理仍不清楚,主要争议集中在如何确定PAMAM与细菌作用的位点。本文针对上述问题,选取双吖丙啶作为紫外光接枝剂,利用其光激发产生卡宾自由基对C-H等结构的瞬间无序插入反应,将PAMAM以单分子层的形式接枝于PET表面,粗糙程度控制在20 nm以内,保证其能够与革兰氏阳性菌胞壁(20-80 nm)接触但不触碰细胞膜,限制其作用位点,并测试其杀菌性能。结果表明,PAMAM能够在不接触细胞膜的前提下,刺激黄金葡萄球菌表面产生芽孢状结构进而溶解死亡,为PAMAM诱导作用杀菌理论提供了有力的实验证明。为了更贴近使用环境,本文选取PET核孔膜作为基材,PET作为半结晶高分子材料,保证体系的平整程度;卡宾自由基接枝不存在传统意义上的链增长过程,可以有效对其接枝长度进行控制;PAMAM分子结构高度可控,直径在5 nm左右,因此,本文可以实现单分子层PAMAM的接枝以及粗糙程度控制。此外,将双吖丙啶紫外光接枝制备单分子层PAMAM的方法进行拓展至低表面能的聚乙烯,以改善聚乙烯的表面极性,提高聚乙烯的粘接性能。本论文主要工作如下:1、研究了通过紫外光接枝,在PET核孔膜表面制备了聚阳离子PANMAM单分子层的方法。由卡宾前驱体4-[3-(三氟甲基)-3H-双吖丙啶-3-基]溴化苄在365nm紫外光激发下,产生卡宾自由基,插入表面C-H键中,形成溴官能化表面;然后PAMAM表面大量伯胺与表面上的苄基溴发生取代反应,形成PAMAM接枝层。通过水接触角(CA)、纳米红外(Nano-IR)、X-射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)、橙黄Ⅱ染液染色等试验,证明了 PET核孔膜表面单分子层PAMAM的存在。并讨论了反应参数对结果的影响,得到了最佳的反应条件:光照强度20mW/cm2,光照时间15min,PAMAM浓度为2%。通过橙黄Ⅱ染液染色计算PET-DIA4-PAMAM和PET-DIA8-PAMAM样品引入表面层的胺基浓度分别为2.9×10-9 mol/cm2和3.5×10-9mol/cm2,通过原子力显微镜观察到表面均匀接枝树状分子高度约为5nm左右,说明在表面形成了单分子层的PAMAM。同时,该方法也为低表面能的聚合物表面引入活性官能团提供一种参考方向,可以以此为平台进行一些其他的设计和应用。2、探究了表面固定的单分子层的PAMAM在不能进入细菌细胞壁的情况下的杀菌效果,研究了 PAMAM对杀菌效率的影响,捕捉了细菌在死亡过程当中的形貌变化情况。利用荧光染料进行死活染色,发现PET-DIA4-PAMAM和PET-DIA8-PAMAM能够导致细菌细胞壁破裂释放出细胞核结构,从而有效杀灭细菌,2h时对应的杀菌率约为54%和78%,12h时对应杀菌率约为93%和99%。通过SEM对杀菌过程当中细胞形貌变化进行了表征,结果表明,接枝PAMAM后的PET膜有较好的抗菌粘附作用,且阳离子聚合物在不穿壁的情况下能够刺激细菌在表面产生芽孢结构,进而死亡,说明细胞壁也是PAMAM对于革兰氏阳性菌的作用位点之一,实验结果为PAMAM杀菌机理的研究提供了有力的证据支持。3、利用双吖丙啶的紫外光接枝反应,将聚醚胺T403接枝在聚乙烯(PE)表面,形成可以与胶黏剂发生固化反应的胺基,增强界面间作用力,改善了 PE的粘接性能。通过全反射红外光谱(TFIR-ATR),表征接枝后PE的表面基团变化,发现PE表面出现了属于T403的-NH2吸收峰,从而证明T403成功接枝到了 PE表面;水接触角实验证明PE表面的极性和浸润性得到改善,并对接枝前后PE表面能计算,发现接枝后PE表面能增大为原来的2.2倍。通过拉伸剪切测试表征了接枝后PE与铝片的粘接强度,其拉剪强度可以达到9.9MPa,且破坏类型为PE本体破坏。