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聚烯烃材料具有表面能低、化学稳定性好、不易润湿等优点，但其生物相容性差，难以用作生物医用材料。本论文主要工作之一是针对表面接枝处理过程中存在的步骤繁琐、膜孔易堵塞、生物活性物质无法接枝到膜孔内部等问题，在本体接枝的工作基础上，同时采用开环易位聚合(ROMP)的方法制备出以聚烯烃为主链、以高生物相容性聚合物(如PEG)为侧链的接枝共聚物。
首先将预辐照PP作为引发剂通过熔融接枝将聚乙二醇丙烯酸酯接枝到PP分子链上，聚乙二醇丙烯酸酯的接枝率最高可达5.62％，并且有效地抑制了PP分子链的降解。DSC和PLM结果显示，接枝改性后PP-g-PEG的结晶温度从纯PP的111.8℃提高到118.9℃，并且球晶的尺寸大小随着PEG接枝率增加而减小，这表明PEG接枝链在PP的结晶过程中起到了异相成核作用。水接触角和血小板在PP-g-PEG膜表面的吸附量都随着PEG接枝率的增加而降低。
上述本体接枝法制备得到的聚丙烯接枝聚乙二醇，其薄膜表面的生物相容性虽然得到了一定程度的提高，但由于PEG的接枝率有限，难以满足最终应用的要求。因此我们采取了“graft to”和“graft through”两种方式，通过将功能化的环辛烯单体进行开环易位共聚合(ROMP)，制备聚烯烃为主链，PEG为侧链的接枝共聚物。所得polycyclooctene-g-PEG膜表面的水接触角从纯polycyclooctene的87.7°降低到65.8°。XPS结果表明膜表面的PEG接枝链含量随着cyclooctene-PEG大分子单体添加量的增加而增加。而且，共聚物膜表面的PEG接枝链对降低牛血清蛋白(BSA)吸附起到了明显的效果。
另外，针对聚合物共混体系中生物活性物质难以存在子材料表面，从而不能明显提高材料的生物相容性的特点，本论文另一重点是利用反应挤出的方法在少数相(极性或高生物相容性聚合物)含量较低时制备具有两相共连续结构的聚烯烃/极性聚合物共聚物合金材料，为得到具有高生物相容性的聚烯烃材料寻找新的途径。本文以LLDPE/PA6共混体系为研究对象，在PA6的含量仅为25wt%时，成功得到具有两相共连续结构的聚合物合金体系。通过对其相形态形成机理的研究，我们发现体系中低分子量聚丁二烯接枝马来酸酐(PB-g-MAH)的存在对两相共连续结构的形成起到了至关重要的作用。由于低分子量的PB-g-MAH率先与LLDPE进行接枝，则当改性的LLDPE与PA6进行反应共混时，在体系中会产生两种不同的接枝共聚物：CopolymerⅠ为接枝有PB-g-MAH的LLDPE(LLDPE-g-PB-g-MAH)上的MAH基团与PA6分子链上的端氨基反应得到的接枝共聚物(LLDPE-g-PB-g-PA6);CopolymerⅡ为游离的低分子量聚丁二烯(PB-g-MAH)上的MAH与PA6反应形成的接枝共聚物(PB-g-PA6)。其中具有高分子量主链接枝共聚物CopolymerⅠ(LLDPE-g-PA6)在共混过程中可以起到增强界面强度、传递应力和促进PA6分散的增容作用；而具有低分子量主链CopolymerⅡ(PB-g-MAH)则有利于使得LLDPE和PA6两相之间形成较为平坦的相界面从而有助于将PA6相拉长成纤维状。我们通过调控共混物中原位形成的接枝共聚物CopolymersⅠ和Ⅱ的比例，成功得到了少数相PA6含量较低的双连续结构LLDPE/PA6合金。并且，这种双连续结构在235℃下退火0.25h仍能得到保持，这为后续成型加工提供了保障。在此工作的基础上，我们也同样制备了具有共连续结构的PE/PEG聚合物合金，其中PEG含量为30wt%。