聚合物膜材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚合物膜材料，由苯乙烯类热塑性弹性体基体膜层和电纺丝膜层交联得到；所述电纺丝膜层包括苯乙烯类热塑性弹性体、亲水性聚合物和抗氧化物质。本发明专利技术在形成电纺丝膜层中，苯乙烯类热塑性弹性体与亲水性聚合物的自组装形成核壳结构的微纳米纤维。外层的亲水性高分子赋予了上述纤维的亲水性和抗凝血性能；同时，由于纤维中的弹性体与基体膜为同种材料，提高了纺丝层在基底材料上的稳定性。此外，利用化学交联可以进一步提高膜材料结构的稳定性。当膜材料用于血液存储后，抗氧化物质从电纺丝中释放出来，与细胞膜作用，提供了抗血细胞氧化损伤能力，解决了膜材料的溶血问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及膜材料
，尤其是涉及一种聚合物膜材料及其制备方法。
技术介绍
目前人们使用的聚氯乙烯(PVC)血液存储材料存在严重的安全问题。PVC血袋制品中，含有总量40％－60％的有机酯类增塑剂(主要为邻苯二甲酸(二乙基己)酯，简称DEHP)。使用过程中，DEHP会被血液或保养液逐渐抽提出来，随输血进入人体后不易排出，会引起肝脏病变和睾丸萎缩，对外周神经系统有损伤作用，可引起多发性神经炎和感觉迟钝、麻木等症状。人们还发现DEHP对中枢神经系统也有抑制和麻醉作用，严重时有可能使患者出现呼吸困难、肺原性休克等症状。世界各国已经开展了非PVC血液存储材料的研制。人们尝试了许多材料，包括热塑料性聚氨酯(PU)、硅橡胶与聚碳酸酯的嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、柔性聚酯及其共聚物和不同种类的热塑性弹性体和聚烯烃共混物等。目前发现，以聚烯烃和苯乙烯热塑性弹性体共混物为主的基体材料，加工过程中，不需要加入金属离子、化合物稳定剂和增塑剂，对人体安全无害；而且，透氧、透二氧化碳和阻水性能优于聚氯乙烯，是替代PVC的理想材料。但苯乙烯类热塑性弹性体为疏水物质，与血液接触造成凝血问题，保存红细胞引发严重的溶血问题，改善苯乙烯类热塑性弹性体的血液相容性十分迫切。现有技术最常用的苯乙烯类热塑性弹性体改性方法包括：表面接枝改性和表面微结构调控，两种方法都会造成基体材料的损伤，常需要多步化学反应，虽然可以提高材料表面的抗凝血能力，但对材料表面与红细胞长期接触造成的溶血问题没有任何效果。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题是提供一种聚合物膜材料，本专利技术提供的聚合物膜材料不仅抗凝血能力强并且不会存在溶血问题。本专利技术提供了一种聚合物膜材料，由苯乙烯类热塑性弹性体基体膜层和电纺丝膜层交联得到；所述电纺丝膜层包括苯乙烯类热塑性弹性体、亲水性聚合物和抗氧化物质。优选的，所述苯乙烯类热塑性弹性体选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯三嵌段共聚物和苯乙烯-[乙烯-(乙烯-丙烯)]-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种。优选的，所述亲水性聚合物选自、聚氧乙烯及其嵌段共聚物、磷酸胆碱类聚合物、甜菜碱类聚合物、聚乙烯基吡咯烷酮及其嵌段共聚物和聚乙烯醇及其嵌段共聚物中的一种或几种。优选的，所述抗氧化物质选自生物类黄酮、维生素C及其衍生物、维生素E及其衍生物、植物活性硒、氧杂蒽酮和超氧化物歧化酶中的一种或几种。本专利技术提供了一种聚合物膜材料的制备方法，包括：以苯乙烯类热塑性弹性体为材料制备基体膜层；将苯乙烯类热塑性弹性体、亲水性聚合物和抗氧化物质溶解于溶液中，得到电纺丝溶液；将所述电纺丝溶液在基体膜层上进行静电纺丝，得到电纺丝膜层；将基体膜层和电纺丝膜层交联，得到聚合物膜材料。优选的，所述电纺丝溶液中苯乙烯类热塑性弹性体与亲水性聚合物的质量比为(0.5～2)：1；所述抗氧化物质与亲水性聚合物的质量比为(1～10)：100。优选的，所述亲水性聚合物在溶液中的质量浓度为8％～22％。优选的，所述交联具体为在光引发剂和交联剂的作用下进行交联。优选的，所述光引发剂和交联剂的质量比为1：(5～10)。优选的，所述光引发剂选自苯偶姻及衍生物、苯偶酰类、烷基苯酮类、酰基磷氧化物、二苯甲酮类和硫杂蒽酮类中的一种或几种；所述交联剂选自二丙烯酸-1，4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二缩水甘油酯、聚碳化二亚胺类交联剂和异氰酸酯类交联剂中的一种或几种。与现有技术相比，本专利技术提供了一种聚合物膜材料，由苯乙烯类热塑性弹性体基体膜层和电纺丝膜层交联得到；所述电纺丝膜层包括苯乙烯类热塑性弹性体、亲水性聚合物和抗氧化物质。本专利技术电纺丝膜层为由苯乙烯类热塑性弹性体、亲水性聚合物和抗氧化物质通过纺丝制备得到。在静电纺丝过程中，苯乙烯类热塑性弹性体与亲水性聚合物的自组装形成核壳结构的微纳米纤维。由于弹性体材料的粘度远大于亲水性聚合物，亲水性聚合物在剪切作用下，大部分分布在纤维的外表面，而弹性体主要分布在纤维的核心部分。外层的亲水性高分子赋予了微纳米纤维的亲水性和抗凝血性能；同时，由于纤维中的弹性体部分与基体膜层为同种材料，而且弹性体之间具有较强的粘附力，所以，纺丝纤维与基底存在较强的粘附力。纺丝纤维之间同样存在较高的粘附力，提高了纺丝层在基底材料上的稳定性。此外，利用苯乙烯类热塑性弹性体基体膜层和电纺丝膜层的化学交联，使得膜内部以及膜之间交联，可以进一步提高膜材料结构的稳定性。当本专利技术的聚合物膜材料用于血液存储后，抗氧化物质从电纺丝中释放出来，与细胞膜作用，防止血细胞的氧化和老化损伤，提供了抗血细胞氧化损伤能力，解决了材料与红细胞长期接触造成的溶血问题。附图说明图1是本专利技术实施例1制备的膜材料表面的电镜照片图；图2是本专利技术实施例1制备的膜材料蛋白质吸附数据比较图；图3是本专利技术实施例1制备的膜材料血小板粘附图；图4是本专利技术实施例1制备的膜材料存储红细胞溶血率比较图。具体实施方式本专利技术提供了一种聚合物膜材料，由苯乙烯类热塑性弹性体基体膜层和电纺丝膜层交联得到；所述电纺丝膜层包括苯乙烯类热塑性弹性体、亲水性聚合物和抗氧化物质。本专利技术提供的聚合物膜材料由苯乙烯类热塑性弹性体基体膜层和电纺丝膜层交联得到。本专利技术提供的苯乙烯类热塑性弹性体基体膜层由苯乙烯类热塑性弹性体制备得到。所述制备方法选自溶液成膜法或熔融成膜法制备，本专利技术对于所述溶液成膜法或熔融成膜法的具体方法不进行限定，本领域技术人员熟知的上述方法步骤即可。在本专利技术中，所述溶液成膜法的溶剂优选为二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、甲苯和二甲苯中的一种或几种。所述溶液的浓度优选为1wt％～15wt％。在本专利技术中，所述熔融成膜法的熔融温度优选为80～120℃。这是根据软化温度的差异决定的。在本专利技术中，所述苯乙烯类热塑性弹性体优选选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯三嵌段共聚物和苯乙烯-[乙烯-(乙烯-丙烯)]-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种；更优选为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物膜材料，其特征在于，由苯乙烯类热塑性弹性体基体膜层和电纺丝膜层交联得到；所述电纺丝膜层包括苯乙烯类热塑性弹性体、亲水性聚合物和抗氧化物质。

【技术特征摘要】
1.一种聚合物膜材料，其特征在于，由苯乙烯类热塑性弹性体基体膜层和电纺丝膜层
交联得到；所述电纺丝膜层包括苯乙烯类热塑性弹性体、亲水性聚合物和抗氧化物质。
2.根据权利要求1所述的聚合物膜材料，其特征在于，所述苯乙烯类热塑性弹性体选自
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-
苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌
段共聚物、苯乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯三嵌段共聚物和苯乙烯-[乙烯-(乙烯-丙烯)]-苯乙烯
嵌段共聚物中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的聚合物膜材料，其特征在于，所述亲水性聚合物选自聚氧乙烯
及其嵌段共聚物、磷酸胆碱类聚合物、甜菜碱类聚合物、聚乙烯基吡咯烷酮及其嵌段共聚物
和聚乙烯醇及其嵌段共聚物中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的聚合物膜材料，其特征在于，所述抗氧化物质选自生物类黄
酮、维生素C及其衍生物、维生素E及其衍生物、植物活性硒、氧杂蒽酮和超氧化物歧化酶中
的一种或几种。
5.一种聚合物膜材料的制备方法，包括：
以苯乙烯类热塑性弹性体为材料制备基体膜层；
将苯乙烯类热塑性弹性体、...

【专利技术属性】
技术研发人员：石强，殷敬华，侯建文，盛广阔，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22