一种铂金硫化混炼型聚氨酯及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种铂金硫化混炼型聚氨酯及其制备方法。该聚氨酯包括以下重量份的原料：聚氨酯100份、填料10‑50份、含氢硅油2‑4份、硫化剂3‑5份。制备方法为：将填料与聚氨酯在密炼机中密炼均匀，再取密炼后的聚氨酯在开放式炼胶机上少量多批次的依次加入含氢硅油和硫化剂。最后将混炼胶在平板橡胶硫化机上150‑190℃硫化5‑15min得到铂金硫化混炼型聚氨酯。该铂金硫化混炼型聚氨酯，具有硬度低、机械性能好、安全性高等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种铂金硫化混炼型聚氨酯及其制备方法
本专利技术涉及一种铂金硫化混炼型聚氨酯及其制备方法，属于高分子材料

技术介绍
聚氨酯橡胶的机械性能中，耐磨性和拉伸强度是其他橡胶无法相比的，因而被广泛用于矿山采选、煤矿、化工、冶金、机械等行业。聚氨酯弹性体按加工方法分为混炼型聚氨酯（MPU）、浇注型聚氨酯（CPU）和热塑性聚氨酯（TPU）。热塑性聚氨酯因其具有良好的生物相容性，并且具有很高的机械性能，已经被广泛应用于医疗行业。混炼型聚氨酯弹性体（或聚氨酯橡胶）有硫黄硫化、过氧化物硫化、异氰酸酯硫化等3种硫化体系，其中硫黄硫化是最通用的方法，该体系硫化的混炼橡胶耐撕裂性能优异，而过氧化物硫化的橡胶具有耐老化性能好、压缩变形低的特点，异氰酸酯硫化体系可制得高硬度混炼型胶。通常混炼型聚氨酯橡胶在邵尔A硬度55-80度范围内物理性能最佳。经外周静脉穿刺中心静脉置管，是利用导管从外周手臂的静脉进行穿刺，导管直达靠近心脏的大静脉，避免化疗药物与手臂静脉的直接接触，加上大静脉的血流速度很快，可以迅速冲稀化疗药物，防止药物对血管的刺激。在经外周中心静脉导管（PICC）的材料中，硅橡胶材料的PICC导管材质较软，对血管内壁损伤较小，但其机械性能较差，管壁较厚，相同外径导管流通量比聚氨酯的PICC导管小很多。而聚氨酯PICC导管材质较硬，在置管时容易造成血管内壁损伤，其生物相容性较硅橡胶PICC较差，容易引起静脉炎和血栓等。但其机械性能较好，能够做成耐高压注射型PICC用于增强CT时高压注射造影剂，也可测量中心静脉压。也相对于硅橡胶PICC不容易断管。如果能开发一种既拥有硅橡胶导管的生物相容性好、质地柔软的优点，又具有聚氨酯材料机械性能好、耐高压可注射的优点的新材料，这种新材料制成的PICC导管将大大减轻并发症发生的概率及断管率的发生，减少病人的痛苦和身体损伤风险。混炼型聚氨酯具有可以媲美热塑性聚氨酯的机械性能，又拥有柔软的质地，是一种很具有开发成下一代PICC导管的潜质。混炼型聚氨酯的硫化体系分为三种，分别是：异氰酸酯硫化、过氧化物硫化和硫磺硫化。但是这三种硫化体系硫化的MPU生物相容性较差，无法满足植入性医疗器械的要求。因此如何能使混炼型聚氨酯在保持较高的机械性能和柔软的质地的基础上，做到较好的生物相容性，是目前急需解决的问题。目前国内外尚未见解决此问题的报道。本专利技术是在做实验时，偶然发现铂金和含氢硅油可以使混炼型聚氨酯在高温下硫化成型，推其原理可能是利用铂金催化含氢硅油脱氢，产生自由基，从而能引发混炼型聚氨酯中双键的自由基加成反应，从而使混炼型聚氨酯硫化成型。由于本专利技术是用铂金对混炼型聚氨酯进行硫化，从而使混炼型聚氨酯硫化胶在保证较高的机械性能和柔软的质地的基础上，具有较好的生物相容性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铂金硫化混炼型聚氨酯及其制备方法。采用铂金作为硫化剂，使含氢硅油脱氢形成自由基，从而引发聚氨酯双键的自由基交联反应，使聚氨酯通过碳碳键化学交联，形成立体网状结构，得到的硫化胶不但机械性能强，而且生物相容性好、安全性高。可广泛应用于各个等领域，尤其是医疗领域。本专利技术提供一种铂金硫化混炼型聚氨酯及其制备方法，其特征在于：由聚氨酯、填料、含氢硅油、硫化剂组成，该一种铂金硫化混炼型聚氨酯的各组分组成质量份数如下表所示。所述聚氨酯为含双键的混炼型聚氨酯。所述聚氨酯为聚酯型聚氨酯或聚醚型聚氨酯。所述填料为：羧基改性碳纳米管、硅烷改性白炭黑、气相白炭黑、沉淀法白炭黑或活性碳酸钙中的一种或多种，其比表面积为100-300m2/g。所述含氢硅油为：侧链含氢硅油，其含氢量为1-2%，粘度为50-300mPa·s。所述硫化剂为：铂金硫化剂。本专利技术还提供了上述铂金硫化混炼型聚氨酯的制备方法，具体步骤为：将白炭黑与聚氨酯在密炼机中密炼均匀，再取密炼后的聚氨酯在开放式炼胶机上在40-60℃下少量多批次依次的加入含氢硅油和硫化剂。最后将混炼胶在平板橡胶硫化机上150-190℃硫化5-15min得到铂金硫化混炼型聚氨酯。本专利技术优点是采用铂金作为硫化剂，使含氢硅油脱氢形成自由基，从而引发聚氨酯双键的自由基交联反应，使聚氨酯通过碳碳键化学交联，形成立体网状结构，拉伸强度达到24MPa，力学性能优异；该聚氨酯细胞毒性为1-2级，生物相容性高，可作为植入材料使用。具体实施方式：下面通过实施例对本专利技术进行具体描述和进一步说明，不能理解为是限制本专利技术的范围。该领域的技术熟练人员可根据上述本专利技术的内容做出一些非本质改进和调整。实施例所采用的的测试标准：拉伸强度：GBT528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定撕裂强度：GBT529-2008硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形、直角形和新月形试样)细胞毒性试验：GBT16886.5-2017体外细胞毒性试验迟发型超敏反应：GBT16886.10-2017医疗器械生物学评价第10部分：刺激与皮肤致敏试验溶血试验：GBT16886.4-2003医疗器械生物学评价第4部分与血液相互作用试验选择实施例1-7和比较例1-4步骤制备方法如下所示：按表1所示原料质量比，将填料与聚氨酯在密炼机中密炼均匀，再取密炼后的聚氨酯在开放式炼胶机上在40-60℃下少量多批次的依次加入含氢硅油和硫化剂。最后将混炼胶在平板橡胶硫化机上按表1所示硫化条件进行硫化，得到铂金硫化混炼型聚氨酯。本专利技术实施例1-5和比较例1-4的机械性能列于表2。由上述表1所示，实施例1-5和比较例4的撕裂强度都达到了55KN/m以上，拉伸强度都达到了19MPa以上，具有较高的机械强度。而比较例1-3与实施例1-5相比，比较例1填料只加了5份，而填料对混炼型聚氨酯具有补强作用，起到物理缠绕交联的作用，故而其拉伸强度和撕裂强度较低；比较例2只加了1份含氢硅油和2份硫化剂，其硫化时，没有硫化成型，说明含氢硅油和硫化剂需要达到一定量才能使混炼型聚氨酯达到硫化的目的。比较例3采用了140℃、4min的硫化条件，所得硫化胶性能较差，这是由于在此硫化条件下，混炼胶硫化不完全。本专利技术实施例1-5和比较例1-4的安全性试验列于表3。通过表3可知，实施例1-5和比较例1-3细胞毒性试验、迟发型超敏反应和溶血试验都合格，说明本专利技术铂金硫化混炼型聚氨酯具有较好的生物相容性。而比较例4的细胞毒性试验、迟发型超敏反应和溶血试验都不合格，这是由于比较例4中加入了过氧化物（双二五硫化剂）作为混炼型聚氨酯的硫化剂，在硫化后过氧化物硫化剂残留物质较多，对生物相容性有一定的影响。综上所述本专利技术制备的铂金硫化混炼型聚氨酯不仅具有良好的机械性能，而且还具有无毒、无刺激、对生物体安全性高的特点。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本专利技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本专利技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。因此，本专利技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铂金硫化混炼型聚氨酯，其特征在于：由聚氨酯、填料、含氢硅油、硫化剂组成，该一种铂金硫化混炼型聚氨酯的各组分组成质量份数如下表所示。

【技术特征摘要】
1.一种铂金硫化混炼型聚氨酯，其特征在于：由聚氨酯、填料、含氢硅油、硫化剂组成，该一种铂金硫化混炼型聚氨酯的各组分组成质量份数如下表所示。2.根据权利要求1所述的一种铂金硫化混炼型聚氨酯，其特征在于：所述聚氨酯为含双键的混炼型聚氨酯。3.根据权利要求1所述的一种铂金硫化混炼型聚氨酯，其特征在于：所述聚氨酯为聚酯型聚氨酯或聚醚型聚氨酯。4.根据权利要求1所述的一种铂金硫化混炼型聚氨酯，其特征在于：所述填料为：羧基改性碳纳米管、硅烷改性白炭黑、气相白炭黑、沉淀法白炭黑或活性碳酸钙中的一种或多种，其比表面积为100-300m...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海军，袁坤山，王如蒙，鲁手涛，刘黎明，曹文瑞，周超，尹玉霞，侯文博，段翠海，刘光，
申请(专利权)人：山东百多安医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37